ישנן שתי קבוצות של חומרים בטבע: אורגניים ואי-אורגניים. האחרונים כוללים תרכובות כגון פחמימנים, אלקנים, אלקנים, אלכוהולים, ליפידים, חומצות גרעין וחומצות אחרות, חלבונים, פחמימות, חומצות אמינו. לשם מה נועדו החומרים הללו, נספר במאמר זה. כל התרכובות האורגניות מכילות אטומי פחמן ומימן. הם עשויים להכיל גם חמצן, גופרית, חנקן ואלמנטים אחרים. המדע החוקר חלבונים, חומצות, תחמוצות, חומצות אמינו הוא כימיה. הוא בוחן את התכונות והמאפיינים של כל קבוצת חומרים.
חומצות אמינו - בשביל מה החומרים האלה?
הם חשובים מאוד לגופו של כל יצור חי על פני כדור הארץ, שכן הם מרכיב של החומרים המשמעותיים ביותר - חלבונים. בסך הכל, יש עשרים ואחת חומצות אמינו שמהן נוצרות תרכובות אלו. כל אחד מכיל אטומים של מימן, חנקן, פחמן וחמצן. למבנה הכימי של חומרים אלה יש קבוצת אמינו NH2, שממנה בא השם.
איך חומצות אמינו מורכבות חלבונים?
נתוניםחומרים אורגניים נוצרים בארבעה שלבים, המבנה שלהם מורכב ממבנים ראשוניים, משניים, שלישוניים ורבעוניים. לכל אחד מהם תכונות ספציפיות של החלבון. ראשי קובע את מספר וסדר המיקום של חומצות אמינו בשרשרת הפוליפפטידים. המשני הוא מבנה אלפא סליל או בטא. הראשונים נוצרים עקב פיתול שרשרת הפוליפפטיד והתרחשות של קשרי מימן בתוך אחד.
השני - עקב הופעת קשרים בין קבוצות אטומים של שרשראות פוליפפטידים שונות. המבנה השלישוני הוא סלילי אלפא ומבני ביתא המחוברים ביניהם. זה יכול להיות משני סוגים: fibrillar וכדורי. הראשון הוא חוט ארוך. חלבונים בעלי מבנה כזה הם פיברין, מיוזין, הממוקמים ברקמות השריר ואחרים. לשני יש צורה של סליל; חלבונים כדוריים כוללים, למשל, אינסולין, המוגלובין ועוד רבים אחרים. בגוף של יצורים חיים, אברוני תאים מיוחדים, ריבוזומים, אחראים לסינתזה של חלבונים מחומצות אמינו. מידע על החלבונים שייוצרו מקודד ב-DNA ומועבר לריבוזומים על ידי RNA.
מהן חומצות אמינו?
תרכובות שמהן נוצרים חלבונים, יש רק עשרים ואחת בטבע. את חלקם גוף האדם מסוגל לסנתז במהלך חילוף החומרים (מטבוליזם), בעוד שאחרים לא. באופן כללי, בטבע יש חומצות אמינו כאלה: היסטידין, ולין, ליזין, איזולאוצין, לאוצין, תראון, מתיונין, פנילאלנין, טריפטופן, ציסטאין,טירוזין, ארגינין, אלנין, גלוטמין, אספרגין, גליצין, פרולין, קרניטין, אורניתין, טאורין, סרין. תשע חומצות האמינו הראשונות המפורטות לעיל חיוניות. יש גם חיוניים על תנאי - כאלה שהגוף יכול להשתמש בהם במקום שאין להם תחליף במקרים קיצוניים. אלו הם, למשל, טירוזין וציסטאין. הראשון יכול לשמש במקום פנילאלנין, והשני - אם אין מתיונין. חומצות אמינו חיוניות במזונות הן תנאי הכרחי לתזונה בריאה.
איזה מזון הם מכילים?
- Valine - בשר, דגים.
- Histidine - כוסמת, דגנים, דג אדום, חזיר, עופות.
- Isoleucine - ביצים, בשר, דגים, חלב, גבינה, גבינת קוטג'.
- לאוצין - זהה לאיזולאוצין.
- מתיונין - דגנים, בוטנים, אגוזי מלך, פיסטוקים, דגנים.
- Threonine - בשר, דגנים, פטריות.
- טריפטופן - הודו, ארנב, חזיר, מקרל סוס.
- פנילאלנין - בשר, שעועית, אפונה, עדשים, פולי סויה, דגים, גבינת קוטג', חלב, גבינה.
כל שאר חומצות האמינו במזון הנצרך על ידי בני אדם עלולות שלא להיות מכילות, מכיוון שהגוף מסוגל לייצר אותן בעצמו, אך עדיין רצוי שחלקן יגיעו מהמזון. רוב חומצות האמינו הלא חיוניות נמצאות באותם מזונות כמו המזונות החיוניים, כלומר בשר, דגים, חלב - אותם מזונות שעשירים בחלבון.
התפקיד של כל חומצת אמינו בגוף האדם
כל אחד מהחומרים הללו מבצע תפקיד מסוים בגוף. חיוני להשלמתחומצות אמינו הכרחיות לכל החיים, ולכן חשוב מאוד לצרוך מזונות עם כמויות מספיקות שלהם.
מכיוון שחומר הבניין העיקרי לגופנו הוא חלבון, אפשר לומר שהחומרים החשובים וההכרחיים ביותר הם חומצות אמינו. מדוע אין תחליף, נספר לכם כעת. כפי שכבר צוין לעיל, קבוצה זו של חומצות אמינו כוללת היסטידין, ולין, לאוצין, איזולאוצין, תריונין, מתיונין, פנילאלנין, טריפטופן. כל אחת מהתרכובות הכימיות הללו ממלאת תפקיד מסוים בגוף. אז, ולין הכרחי לצמיחה מלאה, ולכן מזונות עשירים בו חייבים להיות מוכלים בכמות מספקת בתזונה של ילדים, מתבגרים וספורטאים שצריכים להגדיל את ריכוז מסת השריר. להיסטידין גם תפקיד חשוב - הוא משתתף בתהליך התחדשות הרקמות, הוא חלק מהמוגלובין (לכן, עם תכולה נמוכה בדם, מומלץ להגדיל את כמות דייסת הכוסמת הנצרכת). לאוצין דרושה לגוף על מנת לסנתז חלבונים, וכן לשמור על פעילות מערכת החיסון ברמה המתאימה.
ליזין - ללא החומר הזה, סידן פשוט לא ייספג בגוף, לכן אסור לאפשר מחסור בחומצה אמינית זו - עליך לכלול יותר דגים, גבינות ומוצרי חלב אחרים בתזונה שלך. טריפטופן נחוץ לייצור ויטמין B, כמו גם הורמונים המווסתים רעב ומצב רוח.חומר זה הוא חלק מתרופות המסייעות להרגעה ולהעלמת נדודי שינה. פנילאלנין משמש את הגוף לייצור הורמונים כגון טירוזין ואדרנלין. חומר זה יכול להיות גם חלק מתרופות הנרשמות עבור נדודי שינה או דיכאון.
חומצות אמינו במונחים של כימיה
אתם כבר יודעים שהמרכיבים של חלבונים וחומרים חיוניים לבני אדם הם חומצות אמינו. לשם מה נועדו התרכובות האלה, כבר שקלנו, עכשיו בואו נעבור לתכונות הכימיות שלהן.
מאפיינים כימיים של חומצות אמינו
כל אחד מהם הוא קצת אינדיבידואלי, למרות שיש להם תכונות משותפות. מכיוון שהרכב חומצות האמינו יכול להיות שונה ולכלול יסודות כימיים שונים, התכונות יהיו מעט שונות. תכונה משותפת לכל החומרים מקבוצה זו היא היכולת להתעבות ליצירת פפטידים. חומצות אמינו יכולות גם להגיב עם חומצה חנקתית ליצירת חומצות הידרוקסיות, מים וחנקן.
בנוסף, הם מקיימים אינטראקציה עם אלכוהול. במקרה זה, נוצר מלח הידרוכלוריד של אתר ומים. עבור תגובה כזו, יש צורך בנוכחות של חומצה הידרוכלורית במצב מצטבר גז כזרז.
איך לזהות את הנוכחות שלהם?
כדי לקבוע את נוכחותם של חומרים אלה, קיימות תגובות איכותיות מיוחדות של חומצות אמינו. לדוגמה, כדי לזהות ציסטאין, אתה צריך להוסיף אצטט עופרת, כמו גם להשתמש בחום ובמדיום אלקליין. איפהעופרת גופרית צריכה להיווצר, אשר משקעים שחור. כמו כן, ניתן לקבוע את כמות חומצת אמינו בתמיסה על ידי הוספת חומצה חנקנית לה. הם מזהים זאת לפי כמות החנקן המשתחררת.
