Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Химическая структура и свойства аминокислот: особенности строения и значение
Содержание:
Химическая структура и свойства аминокислот
Особенности строения аминокислот
Что такое аминокислоты?
Аминокислоты представляют собой низкомолекулярные органические соединения, которые состоят из одной или двух аминогрупп (-NH₂) и одной или двух карбоксильных групп (-COOH), определяющих щелочные или кислотные свойства аминокислот.
Таким образом, становится понятными амфотерные свойства аминокислот, за счет чего они способны выполнять важную роль буферных соединений в клетке.
Также аминокислоты являются производными органических карбоновых кислот, для которых характерно замещение одного атома водорода в углеродном радикале на аминогруппу: обычно она располагается рядом с карбоксильной группой.
Функции и строение аминокислоты сегодня установлены в отношении порядка 100 природных аминокислот.
γ — аминомасляная кислота, которая участвует в процессах торможения в нервной системе.
Что касается других аминокислот, то они считаются прародителями витаминов, гормонов, антибиотиков, алкалоидов и прочих биологически активных веществ.
Почти все аминокислоты находятся в организме в свободно состоянии, при этом только 20 аминокислот выступают в качестве структурных элементов белков. Это так называемые протеиногенные аминокислоты, образующие протеины или белки.
Важная особенность всех аминокислот заключается в том, что они представляют собой растворимые в воде бесцветные кристаллические вещества.
В составе всех аминокислот есть аминогруппа (-NH₂), для которой характерны щелочные свойства, и карбоксильная группа (-COOH) с кислотными свойствами. В составе основных аминокислот содержится больше чем одна аминогруппа, а в более кислых аминокислотах — больше чем одна карбоксильная группа.
Соединение аминокислот в молекуле белка происходит при помощи пептидной связи, возникающей между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой. При этом наблюдается выделение молекулы воды.
Когда множество аминокислот соединяются, то образуется полипептид. Для белковой молекулы характерно строение, в котором присутствует одна или несколько полипептидных цепей.
Аминокислоты различаются строением боковых цепей — они помечаются латинской буквой R (имеется в виду радикал).
Общую формулу всех аминокислот можно представить следующим образом:
Радикалы в составе аминокислоты позволяют им вступать в различные химические реакции. Это касается и тех случаев, когда они уже находятся в составе белковой молекулы. Это обеспечивает белки высокой реакционной способностью.
Значение аминокислот
Растения получают необходимые им аминокислоты в результате синтеза углекислого газа, воды и аммиака. У людей и животных такой способности нет: представители этих классов утратили способность синтезировать отдельные протеиногенные аминокислоты, незаменимые в питании.
Важно, чтобы человек и животное могли получать аминокислоты с пищей. Среди таких аминокислот — лейцин, лизин, изолейцин, треонин, валин, аланин, фенилаланин, триптофан, метионин, гистидин.
Нарушение синтеза белков, замедленное развитие и рост организма, различные заболевания — результат нехватки аминокислот в рационе животных и людей.
Получают нужные аминокислоты в промышленном масштабе путем химического (метионин) или микробиологического синтеза.
Если ввести в рацион всего 0,2-0,5% аминокислот вроде лизина, триптофана, метионина или треонина, можно существенно повысить продуктивность домашних животных и сократить затраты кормового белка практически на 25%.
Навигация по статьям