В природата има две групи вещества: органични и неорганични. Последните включват съединения като въглеводороди, алкини, алкени, алкохоли, липиди, нуклеинови и други киселини, протеини, въглехидрати, аминокиселини. За какво са тези вещества, ще разкажем в тази статия. Всички органични съединения съдържат въглеродни и водородни атоми. Те могат също да съдържат кислород, сяра, азот и други елементи. Науката, която изучава протеини, киселини, оксиди, аминокиселини, е химията. Той изследва свойствата и характеристиките на всяка група вещества.
Аминокиселини - за какво са тези вещества?
Те са много важни за тялото на всяко живо същество на планетата, тъй като са съставна част на най-значимите вещества - протеините. Общо има двадесет и една аминокиселини, от които се образуват тези съединения. Всяка съдържа атоми на водород, азот, въглерод и кислород. Химичната структура на тези вещества има аминогрупа NH2, от която идва името.
Как аминокиселините изграждат протеините?
Данниорганичните вещества се образуват на четири етапа, тяхната структура се състои от първични, вторични, третични и четвъртични структури. Всеки от тях има специфични свойства на протеина. Първичният определя броя и реда на разположение на аминокиселините в полипептидната верига. Вторичното е алфа спирала или бета структура. Първите се образуват поради усукването на полипептидната верига и появата на водородни връзки в рамките на една.
Вторият - поради появата на връзки между групи от атоми на различни полипептидни вериги. Третичната структура е взаимосвързаните алфа спирали и бета структури. Тя може да бъде от два вида: фибриларна и кълбовидна. Първата е дълга нишка. Протеини с такава структура са фибрин, миозин, намиращи се в мускулните тъкани и др. Вторият има формата на намотка; глобуларните протеини включват, например, инсулин, хемоглобин и много други. В тялото на живите същества специални клетъчни органели, рибозоми, са отговорни за синтеза на протеини от аминокиселини. Информацията за протеините, които трябва да се произвеждат, се кодира в ДНК и се пренася до рибозомите от РНК.
Какво са аминокиселините?
Съединения, от които се образуват протеини, има само двадесет и едно в природата. Някои от тях човешкото тяло е в състояние да синтезира в хода на метаболизма (обмяната на веществата), а други не. Като цяло в природата има такива аминокиселини: хистидин, валин, лизин, изолевцин, левцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин,тирозин, аргинин, аланин, глутамин, аспарагин, глицин, пролин, карнитин, орнитин, таурин, серин. Първите девет от изброените по-горе аминокиселини са незаменими. Има и условно съществени – такива, които тялото може да използва вместо незаменими в екстремни случаи. Това са например тирозин и цистеин. Първият може да се използва вместо фенилаланин, а вторият - ако няма метионин. Незаменимите аминокиселини в храните са предпоставка за здравословна диета.
Каква храна съдържат?
- Валин - месо, риба.
- Хистидин - елда, зърнени храни, червена риба, свинско, птиче месо.
- Изолевцин - яйца, месо, риба, мляко, сирене, извара.
- Левцин - същото като изолевцин.
- Метионин - зърнени храни, фъстъци, орехи, шам фъстък, зърнени храни.
- Треонин - месо, зърнени храни, гъби.
- Триптофан - пуешко, заек, свинско, сафрид.
- Фенилаланин - месо, боб, грах, леща, соя, риба, извара, мляко, сирене.
Всички други аминокиселини в храните, консумирани от хората, може да не се съдържат, тъй като тялото е в състояние да ги произвежда сам, но все пак е желателно някои от тях да идват от храната. Повечето от неесенциалните аминокиселини се намират в същите храни като есенциалните, т.е. месо, риба, мляко – тези храни, които са богати на протеини.
Ролята на всяка аминокиселина в човешкото тяло
Всяко от тези вещества изпълнява специфична функция в тялото. От съществено значение за завършенАминокиселините са незаменими за живота, така че е много важно да се консумират храни с достатъчно количество от тях.
Тъй като основният строителен материал за нашето тяло е протеинът, можем да кажем, че най-важните и необходими вещества са аминокиселините. Защо са незаменими, сега ще ви кажем. Както вече споменахме по-горе, тази група аминокиселини включва хистидин, валин, левцин, изолевцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан. Всяко от тези химични съединения играе специфична роля в организма. И така, валинът е необходим за пълноценен растеж, така че храните с високо съдържание трябва да се съдържат в достатъчни количества в диетата на деца, юноши и спортисти, които трябва да увеличат концентрацията на мускулна маса. Хистидинът също играе важна роля - участва в процеса на регенерация на тъканите, е част от хемоглобина (поради което при ниско съдържание в кръвта се препоръчва да се увеличи количеството на консумираната каша от елда). Левцинът е необходим на организма, за да синтезира протеини, както и да поддържа активността на имунната система на правилното ниво.
Лизин - без това вещество калцият просто няма да се абсорбира в тялото, следователно не трябва да се допуска недостиг на тази аминокиселина - трябва да включите повече риба, сирене и други млечни продукти в диетата си. Триптофанът е необходим за производството на витамин В, както и на хормони, които регулират глада и настроението. Това вещество е част от лекарства, които помагат за успокояване и премахване на безсънието. Фенилаланинът се използва от тялото за производство на хормони като тирозин и адреналин. Това вещество може също да бъде част от лекарства, които се предписват за безсъние или депресия.
Аминокиселини по отношение на химията
Вече знаете, че компонентите на протеините и жизненоважните за хората вещества са аминокиселините. За какво служат тези съединения, вече разгледахме, сега нека да преминем към техните химични свойства.
Химически свойства на аминокиселините
Всеки от тях е малко индивидуален, въпреки че имат общи черти. Тъй като съставът на аминокиселините може да бъде различен и да включва различни химични елементи, свойствата ще бъдат малко по-различни. Характерна черта, обща за всички вещества от тази група, е способността да се кондензират, за да образуват пептиди. Аминокиселините също могат да реагират с азотна киселина, за да образуват хидрокси киселини, вода и азот.
Освен това те взаимодействат с алкохоли. В този случай се образуват хидрохлоридната сол на етер и вода. За такава реакция е необходимо наличието на солна киселина в газообразно агрегатно състояние като катализатор.
Как да открием присъствието им?
За да се определи наличието на тези вещества, има специални качествени реакции на аминокиселините. Например, за да откриете цистеин, трябва да добавите оловен ацетат, както и да използвате топлина и алкална среда. При коетотрябва да се образува оловен сулфид, който утаява черно. Също така, количеството на аминокиселина в разтвора може да се определи чрез добавяне на азотна киселина към него. Те разпознават това по количеството освободен азот.
