Onder de enorme verscheidenheid aan natuurlijke stoffen nemen aminozuren een speciale plaats in. Het wordt verklaard door hun uitzonderlijke belang, zowel in de biologie als in de organische chemie. Feit is dat moleculen van eenvoudige en complexe eiwitten zijn samengesteld uit aminozuren, die zonder uitzondering de basis vormen van alle vormen van leven op aarde. Het is om deze reden dat de wetenschap serieuze aandacht besteedt aan de studie van zaken als de structuur van aminozuren, hun eigenschappen, productie en gebruik. Deze verbindingen zijn ook van groot belang in de geneeskunde, waar ze worden gebruikt als medicinale preparaten. Voor die mensen die hun eigen gezondheid serieus nemen en een actieve levensstijl leiden, zijn eiwitmonomeren een vorm van voedsel (de zogenaamde sportvoeding). Sommige van hun typen worden gebruikt in de chemie van organische synthese als grondstof bij de productie van synthetische vezels - enanth en capron. Zoals je kunt zien, spelen aminocarbonzuren een zeer belangrijke rol, zowel in de natuur als in het leven van de menselijke samenleving, dus laten we ze in meer detail leren kennen.
Structuurkenmerkenaminozuren
Verbindingen van deze klasse behoren tot amfotere organische stoffen, dat wil zeggen, ze bevatten twee functionele groepen en vertonen daarom dubbele eigenschappen. In het bijzonder bevatten de moleculen koolwaterstofradicalen gecombineerd met NH2 aminogroepen en COOH carboxylgroepen. Bij chemische reacties met andere stoffen werken aminozuren als basen of als zuren. De isomerie van dergelijke verbindingen manifesteert zich als gevolg van een verandering in ofwel de ruimtelijke configuratie van het koolstofskelet of de positie van de aminogroep, en de classificatie van aminozuren wordt bepaald op basis van de structurele kenmerken en eigenschappen van de koolwaterstofradicaal. Het kan de vorm hebben van een rechte of vertakte keten en ook cyclische structuren bevatten.
Optische activiteit van aminocarbonzuren
Alle monomeren van polypeptiden, en hun 20 soorten, gepresenteerd in organismen van planten, dieren en mensen, behoren tot L-aminozuren. De meeste bevatten een asymmetrisch koolstofatoom dat een gepolariseerde lichtstraal naar links roteert. Twee monomeren, isoleucine en threonine, hebben twee van dergelijke koolstofatomen en aminoazijnzuur (glycine) heeft er geen. De classificatie van aminozuren op basis van hun optische activiteit wordt veel gebruikt in de biochemie en moleculaire biologie bij het bestuderen van het proces van translatie in eiwitbiosynthese. Interessant is dat de D-vormen van aminozuren nooit deel uitmaken van de polypeptideketens van eiwitten, maar wel aanwezig zijn in bacteriële membranen en in de stofwisselingsproducten van actinomycetenschimmels.er zijn, in feite, ze worden gevonden in natuurlijke antibiotica, bijvoorbeeld in gramicidine. In de biochemie zijn stoffen met een ruimtelijke structuur in D-vorm, zoals citrulline, homoserine, ornithine, algemeen bekend, die een belangrijke rol spelen bij reacties van het celmetabolisme.
Wat zijn zwitterions?
Bedenk nogmaals dat eiwitmonomeren functionele groepen van aminen en carbonzuren bevatten. Deeltjes -NH2 en COOH interageren met elkaar in het molecuul, wat leidt tot het verschijnen van een intern zout dat een bipolair ion (zwitterion) wordt genoemd. Deze interne structuur van aminozuren verklaart hun hoge vermogen om te interageren met polaire oplosmiddelen, zoals water. De aanwezigheid van geladen deeltjes in oplossingen bepa alt hun elektrische geleidbaarheid.
Wat zijn α-aminozuren
Als de aminogroep zich in het molecuul bevindt bij het eerste koolstofatoom, gerekend vanaf de locatie van de carboxyl, wordt dit aminozuur geclassificeerd als een α-aminozuur. Ze nemen een leidende plaats in de classificatie in, omdat uit deze monomeren alle biologisch actieve eiwitmoleculen worden gebouwd, bijvoorbeeld enzymen, hemoglobine, actine, collageen, enz. De structuur van aminozuren van deze klasse kan worden overwogen met het voorbeeld van glycine, hetzelfde dat in de neurologische praktijk veel wordt gebruikt als een kalmerend middel bij de behandeling van milde vormen van depressie en neurasthenie.
De internationale naam voor dit aminozuur is α-aminoazijn, hetheeft een optische L-vorm en is proteïnogeen, dat wil zeggen, het neemt deel aan het translatieproces en maakt deel uit van eiwitmacromoleculen.
De rol van eiwitten en hun monomeren in het metabolisme
Het is onmogelijk om het normale functioneren van het organisme van zoogdieren, inclusief mensen, voor te stellen zonder hormonen die bestaan uit eiwitmoleculen. De chemische structuur van de aminozuren waaruit hun samenstelling bestaat, bevestigt dat ze tot α-vormen behoren. Triiodothyronine en thyroxine worden bijvoorbeeld geproduceerd door de schildklier. Ze reguleren het metabolisme en worden in de cellen gesynthetiseerd uit het α-aminozuur tyrosine. In eenvoudige en complexe eiwitten zijn er zowel 20 basismonomeren als hun derivaten. Carboxyglutaminezuur is aanwezig in protrombine, dat de bloedstolling reguleert, methyllysine wordt aangetroffen in myosine (spiereiwit) en selenocysteïne wordt aangetroffen in het peroxidase-enzym.
Voedingswaarde van eiwitten en hun monomeren
Laten we, gezien de structuur van aminozuren en hun classificatie, stilstaan bij de gradatie op basis van het vermogen of de onmogelijkheid van eiwitmonomeren om in cellen te worden gesynthetiseerd. Alanine, proline, tyrosine en andere verbindingen worden gevormd in plastische metabolismereacties, terwijl tryptofaan en zeven andere aminozuren ons lichaam alleen met voedsel zouden moeten binnenkomen.
Een van de indicatoren voor goede en uitgebalanceerde voeding is de mate van menselijke consumptie van eiwitrijk voedsel. Het moet minimaal een kwart zijn van de totale hoeveelheid voedsel die per dag in het lichaam is terechtgekomen. Vooralhet is belangrijk dat eiwitten valine, isoleucine en andere essentiële aminozuren bevatten. In dit geval worden de eiwitten compleet genoemd. Ze komen het menselijk lichaam binnen via plantaardig voedsel of voedsel dat paddenstoelen bevat.
De essentiële eiwitmonomeren zelf kunnen niet worden gesynthetiseerd in zoogdiercellen. Als we kijken naar de structuur van de moleculen van aminozuren die onmisbaar zijn, kunnen we ervoor zorgen dat ze tot verschillende klassen behoren. Dus valine en leucine behoren tot de alifatische reeks, tryptofaan behoort tot aromatische aminozuren en threonine behoort tot hydroxyaminozuren.
