Axit amin Aliphatic - dẫn xuất của axit cacboxylic - phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong nhiều quá trình quan trọng. Trên cơ sở của chúng, một số loại thuốc được tạo ra.
Axit amin Aliphatic - nó là gì?
Axit amin thực hiện các chức năng quan trọng trong cơ thể con người và các động vật khác, vì chúng là chất dẫn truyền thần kinh và "khối xây dựng" để xây dựng protein. Chúng cũng cần thiết cho quá trình trao đổi chất thích hợp.
Axit amin béo là một loạt các axit amin aminocarboxylic trong đó các nhóm amino và cacboxyl được liên kết với một nguyên tử cacbon béo. Thuật ngữ "béo" dùng để chỉ các chuỗi nguyên tử tuyến tính hoặc phân nhánh của một nguyên tố nhất định.
Phần lớn các axit amin đã được phân lập từ cơ thể sống là chất béo. Trong hóa học, họ chủ yếu sử dụng tên hàng ngày của những chất này theo các protein ban đầu mà chúng thu được, vì theo danh pháp hệ thống, chúng có những cái tên quá rườm rà.
Các kiểu kết nối theo cấu trúc
Axit amin béo, tùy thuộc vào vị trí của nhóm amino và cacboxyl, được chia thành các loại sau:
- Đồng phân alpha. Chúng bao gồm phần lớn các hợp chất tự nhiên được tìm thấy trong thực vật, vi sinh vật và động vật. Chúng cũng được tìm thấy trong các thiên thạch và cấu trúc của những chất này giống như cấu trúc của các sinh vật sống trên cạn.
- Betta-axit amin. Một ví dụ là β-alanin, là một phần của coenzyme A. Chất này tham gia vào quá trình tổng hợp và oxy hóa axit béo.
- Đồng phân gamma. Một trong những đại diện sáng giá nhất của nhóm này là axit ɣ-aminobutyric (GABA), chất dẫn truyền thần kinh quan trọng nhất của hệ thần kinh chịu trách nhiệm ức chế các quá trình thần kinh, làm suy yếu và ức chế kích thích.
Tất cả các axit amin loại alpha, ngoại trừ glycine, có cấu trúc không đối xứng, tồn tại dưới dạng hai phản xạ gương không kết hợp trong không gian (axit amin L- và D) và có hoạt tính quang học tự nhiên. Các axit amin L quan trọng nhất là glycine, alanin, serine, cysteine, axit aspartic, tyrosine, leucine, glutamine, isoleucine, arginine, lysine, proline.
Ví dụ về các axit amin béo được thể hiện trong hình bên dưới.
Các loại chất theo tiêu chí khác
Ngoài ra còn có sự phân loại theo bản chất của sự tham gia của các axit amin béo trong quá trình tổng hợp protein.
- Hợp chất proteinogenic từ chuỗi L, được gắn vào protein trong ribosome dưới sự kiểm soát của RNA. Họtrình tự được mã hóa về mặt di truyền. Chỉ có hai mươi axit amin như vậy.
- Không chứa protein (không mã hóa), không phải là một phần của protein, nhưng thực hiện các chức năng quan trọng (chủ yếu tham gia vào quá trình trao đổi chất). Một số trong số chúng là chất độc và gây độc cho con người.
Theo tính chất axit - bazơ, axit amin béo được chia thành 3 loại:
-
có tính axit (axit aspartic và glutamic);
- trung tính, chứa cùng số nhóm bazơ và nhóm axit;
- cơ bản (histidine, arginine, lysine và các loại khác).
Đặc điểm vật lý và hóa học
Các tính chất sau đặc trưng cho axit amin béo:
- cấu trúc ở dạng ion lưỡng cực ở trạng thái tinh thể;
- nhiệt độ nóng chảy cao (các α-amino axit không có giá trị rõ ràng);
- hòa tan tốt trong nước và các dung dịch kiềm, axit;
- lưỡng tính;
- tính bazơ trong môi trường axit và ngược lại;
- nếu pH của môi trường lớn hơn điểm đẳng điện, thì các axit amin béo tạo muối với kiềm, tan tốt trong nước.
Hỗn hợp của những chất này với muối natri hoặc kali của chúng được sử dụng để tạo dung dịch đệm dùng để phân tích hóa học.
Tổng hợp
BTrong điều kiện phòng thí nghiệm, việc sản xuất các hợp chất này là một nhiệm vụ khó khăn, vì chúng hoạt động về mặt quang học và trong điều kiện tự nhiên, quá trình sản xuất chúng diễn ra với sự tham gia của các enzym. Do đó, chỉ các axit amin raxemic, là hỗn hợp của các đồng phân quang học, mới thu được về mặt hóa học.
Là nguyên liệu ban đầu, axit α-halocarboxylic được sử dụng, khi phản ứng với amoniac, tạo ra axit amin béo. Có nhiều cách khác để thu được - từ axit xeto và các dẫn xuất của chúng trong quá trình tạo axit amin, từ este malonic, axit aminoacetic (glycine). Để tổng hợp các axit amin ở quy mô công nghiệp, công nghệ vi sinh được sử dụng. Với sự trợ giúp của kỹ thuật di truyền, những chất này được phân lập từ các phân tử protein được tạo ra bởi các vi sinh vật được nuôi cấy đặc biệt.
Vai trò trong tự nhiên
Chỉ trong thực vật và vi sinh vật, hơn 200 axit amin béo đã được xác định, và tổng cộng ngày nay có hơn năm trăm loại axit amin trong số đó. Chúng là một phần của các chất kháng khuẩn (chẳng hạn như penicilin) mà vi sinh vật sản xuất và cũng tạo nên thành tế bào của hầu hết vi khuẩn.
Trong cơ thể động vật, các chất này thực hiện các chức năng chính sau:
- tổng hợp protein, enzym, hormone, coenzyme và các hợp chất hữu cơ quan trọng khác;
- hình thành các amin hoạt tính sinh học (dopamine, norepinephrine, epinephrine, serotonin và những chất khác);
- tham gia vào việc truyền các xung thần kinh và quá trình trao đổi chất.
Trong tế bào não người có một quá trình trao đổi chất tích cực với sự tham gia của các axit amin, nồng độ của axit amin này cao gấp 7 lần so với trong huyết tương.
Ứng dụng y tế
Việc sử dụng các hợp chất này cho mục đích y học dựa trên khả năng của chúng để tham gia vào quá trình trao đổi các nguyên tố nitơ và tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học. Có nhiều loại thuốc có chứa axit amin béo. Dưới đây là một số trong số chúng và công dụng của chúng trong thực hành trị liệu.
- Axit glutamic - bệnh lý thần kinh trung ương, động kinh, rối loạn tâm thần, chậm phát triển trí tuệ ở trẻ em, bại não, bệnh Down.
- Methionin - độc hại gan (xơ gan, nhiễm độc asen, chloroform và các chất độc khác), cũng như các bệnh của cơ quan này ở người nghiện rượu mãn tính, đái tháo đường.
- Aminalone là chất kích thích thần kinh.
- Cysteine - chữa bệnh đục thủy tinh thể.
- Acetylcysteine - trong các bệnh về hệ hô hấp như một chất phân giải chất nhầy.
