Di antara pelbagai jenis bahan semula jadi, asid amino menduduki tempat yang istimewa. Ia dijelaskan oleh kepentingan luar biasa mereka dalam biologi dan kimia organik. Hakikatnya ialah molekul protein ringkas dan kompleks terdiri daripada asid amino, yang merupakan asas kepada semua bentuk kehidupan di Bumi tanpa pengecualian. Atas sebab inilah sains memberi perhatian serius kepada kajian isu seperti struktur asid amino, sifat, pengeluaran dan penggunaannya. Sebatian ini juga sangat penting dalam perubatan, di mana ia digunakan sebagai persediaan perubatan. Bagi mereka yang serius tentang kesihatan mereka sendiri dan menjalani gaya hidup aktif, monomer protein adalah satu bentuk makanan (yang dipanggil pemakanan sukan). Beberapa jenisnya digunakan dalam kimia sintesis organik sebagai bahan mentah dalam penghasilan gentian sintetik - enanth dan kapron. Seperti yang anda lihat, asid aminokarboksilik memainkan peranan yang sangat penting dalam alam semula jadi dan dalam kehidupan masyarakat manusia, jadi mari kita mengenalinya dengan lebih terperinci.
Ciri strukturasid amino
Sebatian kelas ini tergolong dalam bahan organik amfoterik, iaitu, ia mengandungi dua kumpulan berfungsi, dan, oleh itu, mempamerkan dua sifat. Khususnya, molekul mengandungi radikal hidrokarbon yang digabungkan dengan NH2 kumpulan amino dan kumpulan karboksil COOH. Dalam tindak balas kimia dengan bahan lain, asid amino bertindak sama ada sebagai bes atau sebagai asid. Isomerisme sebatian tersebut dimanifestasikan disebabkan oleh perubahan sama ada konfigurasi ruang rangka karbon atau kedudukan kumpulan amino, dan klasifikasi asid amino ditentukan berdasarkan ciri struktur dan sifat radikal hidrokarbon. Ia boleh dalam bentuk rantai lurus atau bercabang, dan juga mengandungi struktur kitaran.
Aktiviti optik asid aminokarboksilik
Semua monomer polipeptida, dan 20 spesiesnya, yang dibentangkan dalam organisma tumbuhan, haiwan dan manusia, tergolong dalam asid L-amino. Kebanyakannya mengandungi atom karbon asimetri yang memutarkan pancaran cahaya terpolarisasi ke kiri. Dua monomer, isoleucine dan threonine, mempunyai dua atom karbon tersebut, dan asid aminoacetic (glycine) tidak mempunyai atom karbon. Pengelasan asid amino mengikut aktiviti optiknya digunakan secara meluas dalam biokimia dan biologi molekul apabila mengkaji proses terjemahan dalam biosintesis protein. Menariknya, bentuk D asid amino tidak pernah menjadi sebahagian daripada rantai polipeptida protein, tetapi terdapat dalam membran bakteria dan dalam produk metabolik kulat actinomycete, kemudianterdapat, sebenarnya, mereka ditemui dalam antibiotik semulajadi, sebagai contoh, dalam gramicidin. Dalam biokimia, bahan dengan struktur spatial bentuk D, seperti citrulline, homoserin, ornithine, diketahui secara meluas, yang memainkan peranan penting dalam tindak balas metabolisme sel.
Apakah itu zwitterions?
Ingat sekali lagi bahawa monomer protein mengandungi kumpulan berfungsi amina dan asid karboksilik. Zarah -NH2 dan COOH berinteraksi antara satu sama lain di dalam molekul, yang membawa kepada kemunculan garam dalaman yang dipanggil ion bipolar (zwitterion). Struktur dalaman asid amino ini menerangkan keupayaan tinggi mereka untuk berinteraksi dengan pelarut polar, seperti air. Kehadiran zarah bercas dalam larutan menentukan kekonduksian elektriknya.
Apakah itu asid α-amino
Jika kumpulan amino terletak dalam molekul pada atom karbon pertama, mengira dari lokasi karboksil, asid amino ini dikelaskan sebagai asid α-amino. Mereka menduduki tempat utama dalam klasifikasi, kerana dari monomer inilah semua molekul protein aktif secara biologi dibina, contohnya, seperti enzim, hemoglobin, aktin, kolagen, dll. Struktur asid amino kelas ini boleh dipertimbangkan menggunakan contoh glisin, yang sama yang digunakan secara meluas dalam amalan neurologi sebagai penenang dalam rawatan bentuk kemurungan ringan dan neurasthenia.
Nama antarabangsa untuk asid amino ini ialah α-aminoacetic, iamempunyai bentuk L optikal dan bersifat proteinogenik, iaitu, ia mengambil bahagian dalam proses terjemahan dan merupakan sebahagian daripada makromolekul protein.
Peranan protein dan monomernya dalam metabolisme
Adalah mustahil untuk membayangkan fungsi normal organisma mamalia, termasuk manusia, tanpa hormon yang terdiri daripada molekul protein. Struktur kimia asid amino yang membentuk komposisinya mengesahkan kepunyaan mereka dalam bentuk α. Contohnya, triiodothyronine dan thyroxine dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Mereka mengawal metabolisme dan disintesis dalam selnya daripada asid α-amino tyrosine. Dalam protein ringkas dan kompleks, terdapat kedua-dua 20 monomer asas dan derivatifnya. Asid karboksiglutamat terdapat dalam protrombin, yang mengawal pembekuan darah, metillysin ditemui dalam myosin (protein otot), dan selenocysteine ditemui dalam enzim peroksidase.
Nilai pemakanan protein dan monomernya
Mempertimbangkan struktur asid amino dan klasifikasinya, mari kita memikirkan penggredan berdasarkan keupayaan atau kemustahilan monomer protein untuk disintesis dalam sel. Alanin, prolin, tirosin dan sebatian lain terbentuk dalam tindak balas metabolisme plastik, manakala triptofan dan tujuh asid amino lain harus memasuki badan kita hanya dengan makanan.
Salah satu petunjuk pemakanan yang betul dan seimbang ialah tahap pengambilan makanan berprotein oleh manusia. Ia mestilah sekurang-kurangnya satu perempat daripada jumlah makanan yang telah masuk ke dalam badan setiap hari. terutamanyaadalah penting bahawa protein mengandungi valine, isoleucine dan asid amino penting yang lain. Dalam kes ini, protein akan dipanggil lengkap. Ia masuk ke dalam tubuh manusia daripada makanan tumbuhan atau makanan yang mengandungi cendawan.
Monomer protein penting itu sendiri tidak boleh disintesis dalam sel mamalia. Jika kita mempertimbangkan struktur molekul asid amino yang sangat diperlukan, kita boleh memastikan bahawa ia tergolong dalam kelas yang berbeza. Jadi, valine dan leucine tergolong dalam siri alifatik, triptofan tergolong dalam asid amino aromatik, dan treonine tergolong dalam asid hidroksiamino.
