La structure des acides aminés. Détermination et classification des acides aminés

Parmi la grande variété de substances naturellesles acides aminés occupent une place particulière. Il s'explique par leur importance exceptionnelle à la fois en biologie et en chimie organique. Le fait est que les acides aminés sont des molécules de protéines simples et complexes, qui sont la base de toutes les formes de vie sur Terre sans exception. C'est pour cette raison que la science accorde une attention sérieuse à l'étude de questions telles que la structure des acides aminés, leurs propriétés, leur production et leur application. L'importance de ces composés est également importante en médecine, où ils sont utilisés comme médicaments thérapeutiques. Pour les personnes qui sont sérieusement engagées dans leur propre santé et qui mènent un mode de vie actif, les monomères protéiques sont une forme de nourriture (nutrition dite sportive). Certains de leurs types sont utilisés dans la chimie de la synthèse organique comme matière première dans la production de fibres synthétiques - énanth et kapron. Comme nous le voyons, les acides aminocarboxyliques jouent un rôle très important à la fois dans la nature et dans la vie de la société humaine, de sorte que nous les connaîtrons plus en détail.

Caractéristiques de la structure des acides aminés

Les composés de cette classe sont amphotèressubstances organiques, c'est-à-dire qu'elles contiennent deux groupes fonctionnels et, par conséquent, présentent des propriétés doubles. En particulier, la composition des molécules contient des radicaux hydrocarbonés reliés aux groupes amino NH₂ et des groupes carboxyliques COOH. Dans les réactions chimiques avec d'autres substances, les acides aminés agissent comme des bases, puis comme des acides. L'isomérie de ces composés se manifeste par le changement ou la configuration spatiale du squelette carboné ou par la position du groupe amino, et la classification des acides aminés est déterminée sur la base des caractéristiques structurales et des propriétés du radical hydrocarboné. Il peut se présenter sous la forme d'une chaîne non ramifiée ou ramifiée, et contenir également des structures cycliques.

Activité optique des acides aminocarboxyliques

Tous les monomères de polypeptides, et leurs 20 espèces,représentés dans les organismes des plantes, des animaux et des humains, appartiennent aux acides L-aminés. La plupart d'entre eux contiennent un atome de carbone asymétrique, qui fait tourner pendant la rotation un faisceau de lumière polarisé vers la gauche. Deux monomères: l'isoleucine et la thréonine - ont deux de ces atomes de carbone, et l'acide aminoacétique (glycine) - aucun. La classification des acides aminés par l'activité optique est largement utilisée en biochimie et en biologie moléculaire lors de l'étude du processus de traduction dans la biosynthèse des protéines. Fait intéressant, les acides D-acides forment jamais partie des chaînes de polypeptides de protéines, mais sont présents dans les membranes bactériennes et produits métaboliques des champignons, des actinomycètes, qui est, en fait, ils se trouvent dans des antibiotiques naturels tels que gramicidine. En biochimie substance bien connue avec une structure spatiale forme D comme citrulline, homosérine, ornithine, jouent un rôle important dans les réactions du métabolisme cellulaire.

Quels sont les ions zwitter?

Rappelons encore une fois que les monomères protéiques ont des groupes fonctionnels d'aminés et d'acides carboxyliques dans leur composition. Particules -NH₂ et COOH interagissent entre eux à l'intérieurmolécule, qui conduit à l'apparition d'un sel interne, appelé un ion bipolaire (zwitterion-ion). Cette structure interne des acides aminés explique leur grande capacité à interagir avec les solvants polaires, par exemple, avec l'eau. La présence de solutions dans les particules chargées provoque leur conductivité électrique.

Quels sont les acides α-aminés

Si le groupe amine est situé dans la molécule àle premier atome de carbone, en comptant à partir de l'emplacement de la place du groupe carboxyle, tels que l'acide aminé appartient à la classe des acides a-aminés. Ils occupent une place prépondérante dans l'étiquetage, car à partir de ces monomères et construits de toutes les molécules de protéines biologiquement actives, par exemple, tels que des enzymes, l'hémoglobine, l'actine, le collagène et analogues. D. peut être considéré comme la structure de cette classe d'acides aminés, par exemple la glycine, le même qui est largement utilisé dans la pratique neurologique, comme sédatif dans le traitement des formes légères de dépression et de neurasthénie.

Nom international de cet acide aminé - α-glycine, elle a une forme de L et est protéinogène optique, qui est impliqué dans le processus de traduction et fait partie des macromolécules protéiques.

Le rôle des protéines et de leurs monomères dans le métabolisme

Il est impossible d'imaginer un normall'activité vitale de l'organisme des mammifères, y compris l'homme, sans hormones constituées de molécules protéiques. La structure chimique des acides aminés qui les composent, confirme leur appartenance aux alpha-formes. Par exemple, la triiodothyronine et la thyroxine sont produites par la glande thyroïde. Ils régulent le métabolisme et dans ses cellules sont synthétisés à partir de la tyrosine d'acide α-aminé. Dans les protéines simples et complexes, il existe à la fois 20 monomères basiques et leurs dérivés. La prothrombine, qui régule la coagulation du sang, est présent dans l'acide carboxyglutamique myosine (protéine musculaire) méthyllysine détectée, l'enzyme peroxydase - sélénocystéine.

Valeur nutritive des protéines et de leurs monomères

Considérant la structure des acides aminés et leurnous insisterons sur une gradation basée sur la capacité ou l'impossibilité des monomères protéiques à être synthétisés dans les cellules. L'alanine, la proline, la tyrosine et d'autres composés sont formés dans les réactions du métabolisme plastique, et le tryptophane et sept autres acides aminés ne doivent pénétrer dans notre organisme qu'avec des produits alimentaires.

Un des indicateurs de la correcte etUne alimentation équilibrée est le niveau de consommation humaine d'aliments protéiques. Cela devrait représenter au moins le quart de la quantité totale de nourriture ingérée en une journée. Il est particulièrement important que les protéines contiennent dans leur composition la valine, l'isoleucine et d'autres acides aminés essentiels. Dans ce cas, les protéines seront appelées pleines. Ils pénètrent dans le corps humain à partir d'aliments végétaux ou de produits contenant des champignons.

Les mêmes monomères irremplaçables de protéines ne peuvent passynthétisé dans des cellules de mammifères. Si nous considérons la structure des molécules d'acides aminés, qui sont indispensables, nous pouvons nous assurer qu'elles appartiennent à des classes différentes. Ainsi, la valine et la leucine appartiennent à la série aliphatique, le tryptophane aux acides aminés aromatiques, et la thréonine aux hydroxyaminoacides.