Аминокислоты, белки (165531)

Посмотреть архив целиком

Содержание.



  1. Классификация аминокислот.

  2. Синтезы , , - аминокислот.

  3. Свойства аминокислот: амфотерность, реакция по аминогруппе и карбоксилу.

  4. - аминокислоты, их роль в природе.

  5. Синтез пептидов.

Белковые вещества:

  1. Классификация.

  2. Строение. Первичная структура, понятие о вторичной, третичной и четвертичной структурах.

  3. Понятие о ферментах.























Классификация аминокислот.

Аминокислотами называются органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп. В зависимости от природы кислотной функции аминокислоты подразделяют на аминокарбоновые, например H2N(CH2)5COOH, аминосульфоновые, например H2N(CH2)2SO3H, аминофосфоновые, H2NCH[P(O)(OH)2]2, аминоарсиновые, например, H2NC6H4AsO3H2.

Согласно правилам ИЮПАК название аминокислот производят от названия соответствующей кислоты; взаимное расположение в углеродной цепи карбоксильной и аминной групп обозначают обычно цифрами, в некоторых случаях - греческими буквами. Однако, как правило, пользуются тривиальными названиями аминокислот. ( см. таблицу 1.) .

В зависимости от положения аминогруппы по отношению к карбоксилу различают , и - аминокислоты:


CH2CH2COOH



NH2

-аминопропионовая

кислота

CH3CHCHCOOH



NH2

-аминомасляная

кислота

CH2CH2­CH2COOH



NH2

-аминомасляная

кислота









Все - аминокислоты, кроме аминоуксусной (глицина), имеют асимметрический - углеродный атом и существуют в виде двух энантиомеров. За редким исключением, природные -аминокислоты относятся к L- ряду (S-конфигурация) и имеют следующее пространственное строение:

По физическим и ряду химических свойств аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Они лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях; хорошо кристаллизуются; имеют высокую плотность и исключительно высокие температуры плавления. Эти свойства указывают на взаимодействие аминных и кислотных групп, вследствие чего аминокислоты в твёрдом состоянии и в растворе (в широком интервале pH) находятся в цвиттер-ионной форме (т.е. как внутренние соли). Взаимное влияние групп особенно ярко проявляется у -аминокислот, где обе группы находятся в непосредственной близости.

COOH



H2N  C  H



R



-H+ -H+

H3N+CH2COOH H3N+CH2COO- H2NC2COO-

+H+ +H+

кислота цвиттер-ион основание








Цвиттер-ионная структура аминокислот подтверждается их большим дипольным моментом (не менее 5010-30 Кл  м), а также полосой поглощения в ИК- спектре твердой аминокислоты или её раствора.











Таблица 1. Важнейшие аминокислоты.

Тривиальное название

Сокр.название ос- татка ами нок-ты

Формула

Температура плавления, 0С.

Растворимость в воде при 250С, г/100г.

Моноаминомонокарбоновые кислоты

Гликокол или глицин

Gly

H2NCH2COOH

262

25

Аланин

Ala

H2NCH(CH3) COOH

297

16,6

Валин

Val

H2NCHCOOH



CH(CH3)2

315

8,85

Лейцин

Leu

H2NCHCOOH



CH2CH(CH3)2

337

2,2

Изолейцин

He

H2NCHCOOH



CH3 ─ CH ─ C2H5

284

4,12

Фенилаланин

Phe

H2NCHCOOH



CH2C6H5

283 (разл.)

Моноаминодикарбоновые кислоты и их амиды

Аспарагиновая кислота

Asp(D)

H2NCHCOOH



CH2COOH

270

0,5

Аспарагин

Asn(N)

H2NCHCOOH



CH2CONH2

236

2,5

Глутаминовая кислота

Glu(E)

H2NCHCOOH



CH2CH2COOH

249

0,84

Глутамин

Gln(Q)

H2NCHCOOH



CH2CH2CONH2

185

4,2

Диаминомонокарбоновые кислоты

Орнитин(+)

Orn

H2NCHCOOH



CH2CH2CH2 NH2

140

Лизин

Lys(K)

H2NCHCOOH



CH2CH2CH2 CH2NH2

224

Хорошо растворим

Аминокислоты

Аргинин

Arg®

H2NCHCOOH



CH2



CH2CH2 NH ─ C ─ NH2

NH

238

15

Гидроксиаминокислоты

Серин

Ser(S)

H2NCHCOOH



CH2OH

228

5

Треонин

Tre(T)

H2NCHCOOH



CH2 (OH)CH3

253

20,5

Тирозин

Tyr(Y)

H2NCHCOOH



CH2C6H4OH-n

344

Тиоаминокислоты

Метионин

Met(M)

H2NCHCOOH



CH2CH2SCH3

283

3,5

Цистин

(Cys)2



2


260

0,011

Цистеин

Cys©

H2NCHCOOH



CH2SH

178

Хорошо растворим

Гетероциклические аминокислоты

Триптофан

Try(W)

H2NCHCOOH



H2C


NH


382

1,14

Пролин

Pro(P)

H2C CH2

 

H2C CHCOOH

NH


299

16,2

Оксипролин

Opr

HOHC CH2

 

H2C CHCOOH

NH


270

36,1

Гистидин

His(H)

NH2CHCOOH



H2C ―C ―― CH

 

N NH

CH




277

4,3







Синтезы , , - аминокислот.

-аминокислоты получают галогенированием карбоновых кислот или эфиров в -положение с последующей заменой галогена на аминогруппу при обработке амином, аммиаком или фталимидом калия (по Габриэлю).

CℓCH2―C―OH + NH3 → CℓCH2―C―O- + NH4Cℓ

║ ║

O O

-аминоуксусная кислота


По Штрекеру – Зелинскому -аминокислоты получают из альдегидов:

RCHO + NaCN + NH4Cℓ → RCH(NH2)CN → RCH(NH2)CONH2 → RCH(NH2)COOH



Этот метод позволяет также получать нитрилы и амиды соответствующих -аминокислот. По сходному механизму протекает образование -аминофосфоновых кислот по реакции Кабачника- Филдса, например:

RCHO + NH3 + (C2H5O)2PHO → RCH(NH2)P(O)(OC2H5)2




В этой реакции вместо альдегидов могут быть использованы кетоны, а вместо диалкилфосфитов- диалкилтиофосфиты, кислые эфиры алкилфосфонистых кислот RP(OH)OR и диарилфосфиноксиды Ar2HPO.

Альдегиды и кетоны или их более активные производные – кетали служат для синтеза - аминокислот с увеличением числа углеродных атомов на две единицы. Для этого их конденсируют с циклическими производными аминоуксусной кислоты – азалактонами, гидантоинами, тиогидантоинами, 2,5-пиперазиндионами или с её медными или кобальтовыми хелатами, например:


HN HN CHC6H5

С8H5CHO + C6H5CH2CHNH2COOH

O N O O N O

H H


H2CO + (H2NCH2COO)2Cu (HOCH2)2C(NH2)COOH



Случайные файлы

Файл
1273.rtf
93871.rtf
5388.rtf
80785.rtf
79069.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.