Asid amino alifatik - terbitan asid karboksilik - diedarkan secara meluas dalam alam semula jadi. Mereka memainkan peranan penting dalam banyak proses penting. Berdasarkan mereka, beberapa jenis ubat dibuat.
Asid amino alifatik - apakah itu?
Asid amino melaksanakan fungsi penting dalam tubuh manusia dan haiwan lain, kerana ia adalah neurotransmitter dan "blok binaan" untuk membina protein. Ia juga diperlukan untuk metabolisme yang betul.
Asid amino alifatik ialah pelbagai asid amino aminokarboksilik di mana kumpulan amino dan karboksil terikat pada atom karbon alifatik. Istilah "alifatik" merujuk kepada rantaian linear atau bercabang atom bagi unsur tertentu.
Sebahagian besar asid amino yang telah diasingkan daripada organisma hidup adalah alifatik. Dalam kimia, mereka terutamanya menggunakan nama harian bahan ini mengikut protein asal dari mana ia diperoleh, kerana menurut tatanama sistematik mereka mempunyai nama yang terlalu rumit.
Jenis sambungan mengikut struktur
Asid amino alifatik, bergantung pada kedudukan kumpulan amino dan karboksil, dibahagikan kepada jenis berikut:
- Isomer alfa. Ini termasuk sebahagian besar sebatian semula jadi yang terdapat dalam tumbuhan, mikroorganisma dan haiwan. Ia juga terdapat dalam meteorit, dan struktur bahan ini adalah sama seperti makhluk hidup darat.
- asid amino betta. Contohnya ialah β-alanine, yang merupakan sebahagian daripada koenzim A. Yang terakhir terlibat dalam sintesis dan pengoksidaan asid lemak.
- Isomer gamma. Salah satu wakil paling terang kumpulan ini ialah asid ɣ-aminobutyric (GABA), neurotransmitter terpenting sistem saraf yang bertanggungjawab untuk menghalang proses saraf, melemahkan dan menekan pengujaan.
Semua asid amino jenis alfa, kecuali glisin, mempunyai struktur tidak simetri, wujud dalam bentuk dua pantulan cermin yang tidak bergabung dalam angkasa (asid L- dan D-amino) dan mempunyai aktiviti optik semula jadi. Asid L-amino yang paling penting ialah glisin, alanin, serin, sistein, asid aspartik, tirosin, leucine, glutamin, isoleucine, arginin, lisin, prolin.
Contoh asid amino alifatik ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Jenis bahan mengikut kriteria lain
Terdapat juga klasifikasi mengikut sifat penyertaan asid amino alifatik dalam sintesis protein.
- Sebatian protein daripada siri L, yang dilekatkan pada protein dalam ribosom di bawah kawalan RNA. Merekaurutan itu dikodkan secara genetik. Terdapat hanya dua puluh asid amino seperti itu.
- Bukan proteinogenik (bukan pengekodan), bukan sebahagian daripada protein, tetapi melaksanakan fungsi penting (terutamanya penyertaan dalam proses metabolik). Sebahagian daripadanya adalah toksin dan beracun kepada manusia.
Mengikut sifat asid-bes, asid amino alifatik dibahagikan kepada 3 jenis:
- berasid (asid aspartik dan glutamat);
- neutral, mengandungi bilangan kumpulan asas dan berasid yang sama;
- asas (histidin, arginin, lisin dan lain-lain).
Ciri fizikal dan kimia
Sifat berikut adalah tipikal untuk asid amino alifatik:
- struktur dalam bentuk ion bipolar dalam keadaan kristal;
- takat lebur tinggi (α-asid amino tidak mempunyai nilai yang jelas);
- keterlarutan yang baik dalam air dan larutan akueus alkali, asid;
- amphoterik;
- sifat asas dalam persekitaran berasid dan sebaliknya;
- jika pH medium lebih besar daripada titik isoelektrik, maka asid amino alifatik membentuk garam dengan alkali, yang larut dengan baik dalam air.
Campuran bahan ini dengan garam natrium atau kaliumnya digunakan untuk membuat larutan penimbal yang digunakan untuk analisis kimia.
Sintesis
BDi bawah keadaan makmal, pengeluaran sebatian ini adalah tugas yang sukar, kerana ia aktif secara optik, dan dalam keadaan semula jadi pengeluarannya berlaku dengan penyertaan enzim. Oleh itu, hanya asid amino rasemik, yang merupakan campuran isomer optik, diperoleh secara kimia.
Sebagai bahan permulaan, asid α-halokarboksilik digunakan, yang, apabila bertindak balas dengan ammonia, memberikan asid amino alifatik. Terdapat cara lain untuk mendapatkan - daripada asid keto dan derivatifnya dalam proses aminasi reduktif, daripada ester malonik, asid aminoacetic (glisin). Untuk sintesis asid amino pada skala industri, teknologi mikrobiologi digunakan. Dengan bantuan kejuruteraan genetik, bahan ini diasingkan daripada molekul protein yang dihasilkan oleh mikroorganisma yang ditanam khas.
Peranan dalam alam semula jadi
Hanya dalam tumbuhan dan mikroorganisma, lebih daripada 200 asid amino alifatik telah dikenal pasti, dan secara keseluruhan terdapat lebih lima ratus daripadanya hari ini. Ia adalah sebahagian daripada bahan antibakteria (seperti penisilin) yang dihasilkan oleh mikroorganisma dan juga membentuk dinding sel kebanyakan bakteria.
Dalam badan haiwan, bahan ini melaksanakan fungsi utama berikut:
- sintesis protein, enzim, hormon, koenzim dan sebatian organik penting lain;
- pembentukan amina aktif secara biologi (dopamine, norepinephrine, epinephrine, serotonin dan lain-lain);
- penyertaan dalam penghantaran impuls saraf dan proses metabolik.
Dalam sel otak manusia terdapat metabolisme aktif dengan penyertaan asid amino, yang kepekatannya 7 kali lebih tinggi daripada plasma darah.
Aplikasi perubatan
Penggunaan sebatian ini untuk tujuan perubatan adalah berdasarkan keupayaan mereka untuk mengambil bahagian dalam pertukaran unsur nitrogen dan sintesis bahan aktif secara biologi. Terdapat banyak ubat yang mengandungi asid amino alifatik. Di bawah disenaraikan beberapa daripadanya dan kegunaannya dalam amalan terapeutik.
- Asid glutamat - Patologi CNS, epilepsi, psikosis, terencat akal pada kanak-kanak, cerebral palsy, penyakit Down.
- Methionine - kerosakan hati toksik (sirosis, keracunan dengan arsenik, kloroform dan toksin lain), serta penyakit organ ini dalam alkoholisme kronik, diabetes mellitus.
- Aminalone ialah agen neurotropik.
- Cysteine - untuk katarak.
- Acetylcysteine - dalam penyakit sistem pernafasan sebagai mucolytic.
