За пълноценното функциониране на човешкия организъм, изпълнението на всички функции е необходимо да се консумират храни, обогатени с протеини, мазнини, въглехидрати. Протеините и протеините са компоненти на клетките, така че човек се нуждае от протеинова храна. Какво представляват аминокиселините? Биохимията на тези съединения е важен въпрос, който заслужава подробно разглеждане и изследване.
Характеристики на аминокиселините
Тези съединения са от съществено значение за синтеза на протеинови молекули. В природата има повече от сто и петдесет различни аминокиселини, но не всички от тях са жизненоважни за човешкото тяло. От какво точно се нуждаем от аминокиселини? Биохимията на 20 такива съединения е подробно проучена от наши и чужди учени. Оказа се, че дванадесет от тях могат да се синтезират в човешкото тяло и само осем аминокиселини, които човек трябва да получава от храната.
Класификация
Нека разгледаме някои аминокиселини. Биохимията, класификацията на тези органични съединения включва разпределението на три основни групи:
- незаменим, получен с храна. Тези вещества не могат да се синтезират вчовешко тяло;
- заменяеми, образувани в тялото, попадащи в него заедно с протеинови храни;
- условно заменяеми, произведени от незаменими съединения.
Основни функции
Какви са физичните и химичните свойства на аминокиселините? Биохимията на тези съединения дава представа за основните им характеристики. Аминокиселините имат високи точки на топене, са силно разтворими във вода и имат кристална форма.
Какво друго характеризира аминокиселините? Биохимията, техните формули показват наличието в молекулите на въглерод, който има оптична активност.
Химически характеристики
Биохимията им представлява интерес. Аминокиселините са пептиди с първична структура. Когато няколко аминокиселинни остатъка се комбинират в една линейна структура, се синтезира протеинова молекула. Когато човек консумира глицин под формата на прах или таблетки, има бързо и лесно навлизане на органична материя в кръвта. Интерес представлява тяхната биохимия. Аминокиселините, протеините, въглехидратите, мазнините са вещества, които са необходими за функционирането на живия организъм. При липсата им възникват различни заболявания.
Аминокиселините са амфотерни съединения с двойни химични свойства.
Биологично значение
Този клас азотсъдържащи съединения е отговорен за синтеза на протеинови молекули в човешкото тяло. При неговия дефицит възникват сериозни проблеми с нервната система. Какво друго е важноза тялото аминокиселини? Биохимията на тези амфотерни съединения обяснява тяхното значение за биосинтеза на гликоген в черния дроб. Недостатъчното му количество води до сериозни заболявания. Сред основните причини за липсата на 20 незаменими аминокиселини лекарите наричат недохранване, злоупотреба с алкохол, системни стресови ситуации. За да се предотврати изчерпването на организма (за да се избегне гладуването на протеини), е необходимо в храната да се включват млечни, месни и соеви продукти.
Двойственост на свойствата
Какви характеристики имат аминокиселините? Биохимията на тези съединения се обяснява с наличието на две функционални групи в молекулите. Тези химични съединения имат карбоксилна (киселинна) COOH група и също са амини. Такива структурни характеристики обясняват техните химически способности.
Сходството с органичните и минералните киселини се проявява в реакции с активни метали, основни оксиди, основи, соли на слаби киселини. В допълнение, аминокиселините са в състояние да влязат в химично взаимодействие с алкохоли, образувайки естери. Наличието на аминогрупата обяснява тяхното взаимодействие с киселини чрез механизма на донор-акцепторна връзка.
Класификация и номенклатура
В зависимост от местоположението на карбоксилната група е възможно тези органични съединения да бъдат разделени на алфа, бета, аминокиселини. В този случай номерирането на въглеродния атом започва с въглерода след киселинатагрупи.
В органичната химия аминокиселините се различават по броя на функционалните групи: основни, неутрални, киселинни.
В зависимост от естеството на въглеводородния радикал, обичайно е всички аминокиселини да се подразделят на мастни (алифатни), хетероциклични, ароматни и съдържащи сяра съединения. Пример за ароматна аминокиселина е 2 аминобензоена киселина.
Съгласно систематичната номенклатура, когато назовавате този клас органични съединения, посочете позицията на аминогрупата с число, след което добавете името на въглеродната верига, която включва карбоксилна група. Гръцката азбука се използва, ако аминокиселината е наименувана според тривиалната номенклатура.
Ако има две функционални (амино групи) в молекулата, уточняващите префикси се използват в името: диамино-, триамино-. За многоосновни аминокиселини в името се добавя триол или диолова киселина.
Характеристики на изомерията и получаването на аминокиселини
Като се има предвид спецификата на химичната структура на представителите на този клас органични вещества, има няколко вида изомерия. Подобно на карбоксилните киселини, в тези амфотерни съединения има изомери на въглеродния скелет.
Възможно е също така да се съставят изомери с различни позиции на функционалната аминогрупа. Интерес представлява оптичната изомерия на този клас, която дава възможност да се обясни биологичното им значение за живите организми.
Аминокапроновата киселина действа като суровина за синтеза на капрон. Чрез хидролиза можете да получите 25 важниаминокиселини. Съществуват определени проблеми, свързани с отделянето на получената смес от амфотерни съединения. В допълнение към хидролизата на протеинови молекули, аминокиселините могат да се синтезират чрез взаимодействието на халогенирани киселини съгласно реакцията на Гел-Волхард-Зелински.
Аминокиселините се образуват по време на процесите на хидролиза на протеините, които съставляват хранителните продукти. Именно тези вещества са градивните елементи, благодарение на които се осъществява изравняването на растителните и животинските протеини, насищането на тялото с най-важните компоненти за пълноценния му живот.
Например, при силно изтощение на организма, причинено от тежка операция, на пациента се предписва специален курс на аминокиселини. С помощта на глутаминова киселина се извършва лечение на нервни заболявания, при стомашни язви е необходимо използването на хистидин. В селското стопанство аминокиселините се използват като храна за животни, за да стимулират техния растеж и развитие.
Заключение
Аминокиселините са амфотерни органични съединения, които играят важна роля в живота на хората и животните. При недостатъчно количество една от най-важните аминокиселини се появяват сериозни здравословни проблеми. Пълноценната протеинова диета е особено важна в юношеството, както и за тези хора, които изпитват постоянна физическа активност, активно се занимават със спорт.
