לתפקוד מלא של גוף האדם, ביצוע כל הפונקציות, יש צורך לצרוך מזונות מועשרים בחלבונים, שומנים, פחמימות. חלבונים וחלבונים הם מרכיבים של תאים, ולכן אדם צריך מזון חלבון. מהן חומצות אמינו? הביוכימיה של תרכובות אלו היא נושא חשוב שראוי להתייחסות ולמחקר מפורטות.
תכונות של חומצות אמינו
תרכובות אלו חיוניות לסינתזה של מולקולות חלבון. בטבע יש יותר ממאה וחמישים חומצות אמינו שונות, אך לא כולן חיוניות לגוף האדם. מה בדיוק אנחנו צריכים חומצות אמינו? הביוכימיה של 20 תרכובות כאלה נחקרה בפירוט על ידי מדענים מקומיים וזרים. התברר ששתיים עשרה מהן יכולות להיות מסונתזות בתוך גוף האדם, ורק שמונה חומצות אמינו צריך אדם לקבל מהמזון.
Classification
בוא נסתכל על כמה חומצות אמינו. ביוכימיה, הסיווג של תרכובות אורגניות אלו כולל הקצאה של שלוש קבוצות עיקריות:
- חיוני, מתקבל עם אוכל. לא ניתן לסנתז את החומרים הללוגוף אדם;
- ניתן להחלפה, נוצר בגוף, נכנס אליו יחד עם מזונות חלבונים;
- ניתן להחלפה מותנית, מיוצר מתרכובות שאין להן תחליף.
תכונות בסיסיות
מהן התכונות הפיזיקליות והכימיות של חומצות אמינו? הביוכימיה של תרכובות אלה נותנת מושג על המאפיינים העיקריים שלהן. לחומצות אמינו יש נקודות התכה גבוהות, הן מסיסות מאוד במים ובעלות צורה גבישית.
מה עוד מאפיין חומצות אמינו? ביוכימיה, הנוסחאות שלהם מצביעות על נוכחות במולקולות של פחמן, שיש לו פעילות אופטית.
מאפיינים כימיים
הביוכימיה שלהם מעניינת. חומצות אמינו הן פפטידים מהמבנה הראשוני. כאשר מספר שרידי חומצות אמינו משולבים למבנה ליניארי אחד, נוצרת מולקולת חלבון. כאשר אדם צורך גליצין בצורת אבקה או טבליות, ישנה כניסה מהירה וקלה של חומר אורגני לדם. הביוכימיה שלהם מעניינת. חומצות אמינו, חלבונים, פחמימות, שומנים הם חומרים הנחוצים לתפקוד של אורגניזם חי. עם חסרונן מתרחשות מחלות שונות.
חומצות אמינו הן תרכובות אמפוטריות בעלות תכונות כימיות כפולות.
משמעות ביולוגית
מחלקה זו של תרכובות המכילות חנקן אחראית לסינתזה של מולקולות חלבון בגוף האדם. במקרה של מחסור בו, מתעוררות בעיות חמורות עם מערכת העצבים. מה עוד חשובעבור חומצות אמינו בגוף? הביוכימיה של תרכובות אמפוטריות אלו מסבירה את חשיבותן לביו-סינתזה של גליקוגן בכבד. הכמות הלא מספקת שלו מובילה למחלות קשות. בין הסיבות העיקריות להיעדר 20 חומצות אמינו חיוניות, הרופאים מכנים תת תזונה, שימוש לרעה באלכוהול, מצבי לחץ שיטתיים. על מנת למנוע דלדול הגוף (כדי להימנע מהרעבת חלבונים), יש צורך לכלול מוצרי חלב, בשר וסויה במזון.
דואליות של נכסים
אילו תכונות יש לחומצות אמינו? הביוכימיה של תרכובות אלו מוסברת על ידי נוכחותן של שתי קבוצות פונקציונליות במולקולות. לתרכובות כימיות אלו יש קבוצת קרבוקסיל (חומצה) COOH, והן גם אמינים. מאפיינים מבניים כאלה מסבירים את היכולות הכימיות שלהם.
דמיון עם חומצות אורגניות ומינרלים מתבטא בתגובות עם מתכות פעילות, תחמוצות בסיסיות, אלקליות, מלחים של חומצות חלשות. בנוסף, חומצות אמינו מסוגלות להיכנס לאינטראקציה כימית עם אלכוהול, וליצור אסטרים. הנוכחות של קבוצת האמינו מסבירה את האינטראקציה שלהן עם חומצות על ידי מנגנון הקשר התורם-המקבל.
סיווג ומינוח
בהתאם למיקום קבוצת הקרבוקסיל, ניתן לחלק את התרכובות האורגניות הללו לחומצות אלפא, בטא, אמינו. במקרה זה, המספור של אטום הפחמן מתחיל עם הפחמן העוקב אחר החומצהקבוצות.
בכימיה אורגנית, חומצות אמינו נבדלות לפי מספר הקבוצות הפונקציונליות: בסיסיות, ניטרליות, חומציות.
בהתאם לאופי הרדיקל הפחמימני, נהוג לחלק את כל חומצות האמינו לתרכובות שומניות (אליפטיות), הטרוציקליות, ארומטיות ותרכובות המכילות גופרית. דוגמה לחומצת אמינו ארומטית היא חומצה אמינו-בנזואית 2.
לפי המינוח השיטתי, כאשר נותנים שם לקבוצה זו של תרכובות אורגניות, יש לציין את מיקומה של קבוצת האמינו במספר, ולאחר מכן להוסיף את שם שרשרת הפחמן, הכוללת קבוצת קרבוקסיל. האלפבית היווני משמש אם חומצת האמינו נקראת לפי מינוח טריוויאלי.
אם יש שתי קבוצות פונקציונליות (קבוצות אמינו) במולקולה, הקידומות המפרטות משמשות בשם: diamino-, triamino-. עבור חומצות אמינו רב-בסיסיות, מוסיפים טריול או חומצה דיולית בשם.
תכונות של איזומריזם והשגת חומצות אמינו
בהתחשב במפרטים של המבנה הכימי של נציגי מחלקה זו של חומרים אורגניים, ישנם מספר סוגים של איזומריזם. בדומה לחומצות קרבוקסיליות, בתרכובות האמפוטריות הללו, יש איזומרים של שלד הפחמן.
אפשר גם להרכיב איזומרים עם מיקומים שונים של קבוצת האמינו הפונקציונלית. מעניינת היא האיזומריות האופטית של מעמד זה, המאפשרת להסביר את המשמעות הביולוגית שלהם עבור אורגניזמים חיים.
חומצה אמינוקפרואית פועלת כחומר הזנה לסינתזה של קפרון. על ידי הידרוליזה, אתה יכול לקבל 25 חשובחומצות אמינו. ישנן בעיות מסוימות הקשורות להפרדה של התערובת המתקבלת של תרכובות אמפוטריות. בנוסף להידרוליזה של מולקולות חלבון, חומצות אמינו יכולות להיות מסונתזות על ידי אינטראקציה של חומצות הלוגניות בהתאם לתגובת ג'ל-וולהרד-זלינסקי.
חומצות אמינו נוצרות במהלך תהליכי הידרוליזה של חלבונים המרכיבים מוצרי מזון. החומרים הללו הם אבני הבניין, שבזכותם מתרחשת היישור של חלבונים מהצומח והחי, הרוויה של הגוף במרכיבים החשובים ביותר לחייו המלאים.
לדוגמה, במקרה של תשישות חמורה של הגוף הנגרמת כתוצאה מניתוח גדול, המטופל מקבל קורס מיוחד של חומצות אמינו. בעזרת חומצה גלוטמית, הטיפול במחלות עצבים מתבצע, עם כיבי קיבה יש צורך בשימוש בהיסטידין. בחקלאות, חומצות אמינו משמשות כמזון לבעלי חיים כדי לעורר את צמיחתן והתפתחותן.
מסקנה
חומצות אמינו הן תרכובות אורגניות אמפוטריות הממלאות תפקיד חשוב בחיי בני אדם ובעלי חיים. עם כמות לא מספקת של אחת מחומצות האמינו החשובות ביותר, מופיעות בעיות בריאותיות חמורות. דיאטת חלבון מלאה חשובה במיוחד בגיל ההתבגרות, כמו גם עבור אותם אנשים שחווים פעילות גופנית מתמדת, מעורבים באופן פעיל בספורט.
