Axit amin, công thức của chúng được thảo luận trong khóa học hóa học phổ thông, là những chất quan trọng đối với cơ thể con người. Protein, bao gồm dư lượng axit amin, cần thiết cho một người để hoạt động đầy đủ.
Định nghĩa
Axit amin, công thức của chúng sẽ được thảo luận dưới đây, là các hợp chất hữu cơ mà phân tử của chúng chứa các nhóm amino và cacboxyl. Carboxyl bao gồm một cacbonyl và một nhóm hydroxyl.
Bạn có thể coi axit amin là dẫn xuất của axit cacboxylic, trong đó nguyên tử hydro được thay thế bằng một nhóm amin.
Đặc điểm tính chất hóa học
Amino axit, có công thức chung có thể được biểu diễn là CnH2nNH2COOH, là những hợp chất hóa học lưỡng tính.
Sự hiện diện của hai nhóm chức trong phân tử của chúng giải thích khả năng các chất hữu cơ này thể hiện tính bazơ và tính axit.
Dung dịch nước của chúng có đặc tính của dung dịch đệm. Zwitterion là một phân tử axit amin trong đó nhóm amin là NH3 + và cacboxyl là -COO-. Một phân tử thuộc loại này có một mômen lưỡng cực đáng kể, trong khitổng phí bằng không. Tinh thể của nhiều axit amin được xây dựng trên các phân tử như vậy.
Trong số các tính chất hóa học quan trọng nhất của nhóm chất này, có thể phân biệt quá trình polycondensation, do đó polyamit được hình thành, bao gồm protein, peptit, nylon.
Amino axit, công thức chung là CnH2nNH2COOH, phản ứng với axit, bazơ, oxit kim loại, muối của axit yếu. Mối quan tâm đặc biệt là tương tác của các axit amin với rượu liên quan đến quá trình este hóa.
Đặc điểm của đồng phân
Để viết công thức cấu tạo của các axit amin, chúng ta lưu ý rằng nhiều axit amin tham gia vào quá trình biến đổi sinh hóa chứa nhóm amin ở vị trí a từ nhóm cacboxyl. Một nguyên tử cacbon như vậy là trung tâm bất đối, và các axit amin được coi là đồng phân quang học.
Công thức cấu tạo của axit amin cho biết vị trí của các nhóm chức chính tạo nên một chất nhất định, liên quan đến nguyên tử cacbon hoạt động.
Axit amin tự nhiên là một phần của phân tử protein là đại diện của chuỗi L.
Đồng phân quang học của axit amin được đặc trưng bởi quá trình chủng tộc hóa chậm tự phát không phải enzym.
Tính năng của hợp chất a
Bất kỳ công thức nào của các chất thuộc loại này đều giả định vị trí của nhóm amin ở nguyên tử cacbon thứ hai. 20 axit amin, công thức của chúng được coi là ngay cả trong một khóa học sinh học ở trường, cũng làthuộc loài này. Ví dụ, chúng bao gồm alanin, asparagin, serine, leucine, tyrosine, phenylalanin, valine. Chính những hợp chất này tạo nên mã di truyền của con người. Ngoài các kết nối tiêu chuẩn? các axit amin không chuẩn, là dẫn xuất của chúng, cũng được tìm thấy trong các phân tử protein.
Phân loại theo tổng hợp
Làm cách nào để tách các axit amin thiết yếu? Công thức của lớp này được chia nhỏ theo cơ sở sinh lý thành bán thay thế, có khả năng được tổng hợp trong cơ thể con người. Các hợp chất thông thường được tổng hợp trong bất kỳ cơ thể sống nào cũng được phân lập.
Phân chia cho các nhóm cấp tiến và chức năng
Công thức axit amin khác nhau về cấu trúc của gốc (nhóm bên). Có sự phân chia thành các phân tử không phân cực chứa gốc không phân cực kỵ nước, cũng như thành các nhóm phân cực tích điện. Axit amin thơm được coi như một nhóm riêng biệt trong sinh hóa: histidine, tryptophan, tyrosine. Tùy thuộc vào các nhóm chức năng, một số nhóm được phân biệt. Các hợp chất béo được đại diện bởi:
- hợp chất monoaminomonocarboxylic, có thể được coi là glycine, valine, alanin, leucine;
- oxymonocaminocarboxylic chất: threonine, serine;
- monoaminocarboxylic: glutamic, axit aspartic;
- hợp chất chứa lưu huỳnh: methionine, cysteine;
- chất diaminomonocarboxylic: lysine, histidine, arginine;
- dị vòng: proline, histidine,tryptophan /
Bất kỳ công thức axit amin nào cũng có thể được viết theo thuật ngữ chung, chỉ các nhóm gốc mới khác nhau.
Định nghĩa định tính
Để phát hiện một lượng nhỏ axit amin, phản ứng ninhydrin được thực hiện. Trong quá trình đun nóng aminoaxit với ninhydrin dư, thu được sản phẩm màu tím nếu axit đó có nhóm a-amino tự do và sản phẩm màu vàng đặc trưng cho nhóm bảo vệ. Phương pháp này có độ nhạy cao và được sử dụng để phát hiện so màu các axit amin. Trên cơ sở đó, phương pháp sắc ký phân vùng trên giấy, được Martin giới thiệu vào năm 1944, đã được tạo ra.
Phản ứng hóa học tương tự được sử dụng trong máy phân tích axit amin tự động. Thiết bị do Moore, Shpakman, Stein tạo ra dựa trên sự phân tách hỗn hợp axit amin trong các cột chứa đầy nhựa trao đổi ion. Từ cột, dòng rửa giải đi vào máy trộn, ninhydrin cũng đi vào đây.
Hàm lượng định lượng của các axit amin được đánh giá bằng cường độ của màu tạo thành. Các kết quả đọc được ghi lại bằng máy so màu quang điện, được ghi lại bằng máy ghi.
Công nghệ tương tự hiện đang được sử dụng trong thực hành lâm sàng để xét nghiệm máu, dịch não tủy và nước tiểu. Nó cho phép bạn cung cấp một bức tranh đầy đủ về thành phần định tính của các axit amin có trong chất lỏng sinh học, để xác định các chất chứa nitơ không đạt tiêu chuẩn trong đó.
Đặc điểm của danh pháp
Cách đặt tên chính xácaxit amin? Công thức và tên của các hợp chất này được đưa ra theo danh pháp IUPAC quốc tế. Vị trí của nhóm amin được thêm vào axit cacboxylic tương ứng, bắt đầu từ hiđrocacbon ở nhóm cacboxyl.
Ví dụ: axit 2-aminoethanoic. Ngoài danh pháp quốc tế, có những tên tầm thường được sử dụng trong hóa sinh. Vì vậy, axit aminoacetic là một glycine được sử dụng trong y học hiện đại.
Nếu có hai nhóm cacboxyl trong phân tử, hậu tố -dionic sẽ được thêm vào tên. Ví dụ: axit 2-aminobutanedioic.
Đối với tất cả các đại diện của lớp này, đồng phân cấu trúc là đặc trưng, do những thay đổi trong cấu trúc của mạch cacbon, cũng như vị trí của các nhóm cacboxyl và amin. Ngoài glyxin (đại diện đơn giản nhất của nhóm chất hữu cơ chứa oxi)? các hợp chất còn lại có phản gương (đồng phân quang học).
Đơn
Axit amin phổ biến trong tự nhiên, chúng là cơ sở để xây dựng nên protein động vật và thực vật. Những hợp chất này được sử dụng trong y học trong trường hợp cơ thể bị suy kiệt nghiêm trọng, ví dụ như sau các cuộc phẫu thuật phức tạp. Axit glutamic giúp chống lại các bệnh thần kinh, và histidine được sử dụng để điều trị loét dạ dày. Trong quá trình tổng hợp sợi tổng hợp (capron, coenth), axit aminocaproic và aminoenanthic đóng vai trò là nguyên liệu thô.
Kết
Axit amin là các hợp chất hữu cơ trongcó hai nhóm chức năng. Đó là các đặc điểm cấu trúc giải thích tính hai mặt của các tính chất hóa học của chúng, cũng như các chi tiết cụ thể của việc sử dụng chúng. Dựa trên kết quả của các thí nghiệm nghiên cứu, có thể xác định rằng sinh khối của các sinh vật sống trên hành tinh của chúng ta là 1,8 1012-2,4 1012 tấn chất khô. Axit amin là các đơn phân ban đầu trong quá trình sinh tổng hợp các phân tử protein, nếu không có sự tồn tại của con người và động vật là không thể.
Tùy thuộc vào đặc điểm sinh lý, có sự phân chia tất cả các axit amin thành các chất cần thiết, quá trình tổng hợp không được thực hiện trong cơ thể người và động vật có vú. Để tránh rối loạn quá trình trao đổi chất, điều quan trọng là phải ăn các loại thực phẩm có chứa các axit amin này.
Chính những hợp chất này là một loại "viên gạch" được sử dụng để xây dựng các protein biopolyme. Tùy thuộc vào gốc axit amin nào, chúng sẽ xếp theo trình tự nào trong cấu trúc protein, protein tạo thành có những tính chất và ứng dụng vật lý, hóa học nhất định. Nhờ các phản ứng định tính đối với các nhóm chức năng, các nhà hóa sinh xác định thành phần của các phân tử protein, tìm cách mới để tổng hợp các chất tạo sinh học riêng lẻ cần thiết cho cơ thể con người.
