270 likes | 1.01k Views
Aminokyseliny. AMK. AMK. substituční deriváty KK, které obsahují skupinu –COOH a –NH 2 ze živých organismů bylo izolováno několik set AMK nejdůležitějších je 20 , ze kterých jsou zbudovány bílkoviny – kódované AMK
E N D
Aminokyseliny AMK
AMK • substituční deriváty KK, které obsahují skupinu –COOH a –NH2 • ze živých organismů bylo izolováno několik set AMK • nejdůležitějších je 20, ze kterých jsou zbudovány bílkoviny – kódované AMK • jako kódované se označují proto, že informace o jejich zařazení do bílkovin je uložena v nukleových kyselinách prostřednictvím genetického kódu • tzn. že pro každou aminokyselinu existuje konkrétní kód nebo kódy tvořené třemi po sobě jdoucími nukleotidy viz nukleové kyseliny • většina přírodních aminokyselin jsou α-aminokyseliny, mají proto stejný základní skelet • složení: -COOH …kyselá složka: COOH → COO- + H+ -NH2 …zásaditá složka: | NH2 +H+ → NH3+
Názvy • pro pojmenování se častěji než systematické používají triviální názvy odvozené od zdroje, z něhož byly prvně izolovány, nebo z výrazné vlastnosti, např.:
Názvy • při zápisu složitých struktur peptidů a bílkovin se místo vzorců používají pouze třípísmenné symboly např. Gly, Tyr, Asn nebo u nejsložitějších struktur nověji jednopísmenné symboly např. G, Y, N • to je možné proto, že propojení jednotlivých aminokyselin do řetězců je prostřednictvím tzv. peptidové vazby stále stejné (viz dále) • ukázka zápisu struktury dvou lidských hormonů lišících se dvěma aminokyselinami, které mají zcela odlišné účinky
Fyzikální vlastnosti • bezbarvé, krystalické látky • některé – sladká chuť • většina rozpustná ve vodě • vysoké body tání
Polarita • kyseliny můžeme podle polarity dělit do dvou krajních skupin • AMK - nepolární– např. alanin - polární– např. asparagin (mohou tvořit vodíkové vazby a podílet se na elektrostatických interakcích
Acidobazické vlastnosti • AMK mají dipolární charakter, tzn. že v závislosti na pH prostředí se mohou chovat jako kyseliny i jako zásady • za určitých vlastností prostředí se mohou vyskytovat v podobě obojetného iontu - amfiontu • tj. iont, který navenek vystupuje jako elektroneutrální částice, ale ve skutečnosti ve své struktuře obsahuje celý kladný i záporný náboj
Acidobazické vlastnosti • pH při, kterém je výsledný náboj nulový se nazývá izoelektrický bod pI • je charakteristický pro každou AMK • má vliv na fyzikální i chemické vlastnosti AMK pI = pK1 + pK2 /2 (pK1 + pK2= disociační konstanty), graf !!! • pI: neutrální AMK = 4,8 – 6,3 zásadité AMK = 7,6 – 10,8 kyselé AMK = 2,7 – 3,2 • tato vlastnost se často využívá při separaci a identifikaci aminokyselin (elektroforéza – izoelektrická fokusace)
Chemické vlastnosti • jsou amfoterní: • reakce s kyselinami: CH2 – COOH + HCl → CH2 – COOH NH2 NH3Cl k. aminooctová hydrogenchlorid kys. Aminooctové • reakce se zásadami: CH2 – COOH + NaOH → CH2 – COONa + H2O NH2 NH2 aminooctan sodný
Formy AMK • s výjimkou glycinu obsahují všechny kódované AMk ve své struktuře asymetrický atom uhlíku a to je spojeno s optickou aktivitou • asymetrický atom uhlíku nese čtyři různé substituenty • označují se: D- a L- formy (nověji se v organické chemii označují jako R- a S-izomery) • v bílkovinách se vyskytují pouze L-formy !!! • řada mikroorganismů využívá D-formy k tvorbě vysoce toxických peptidů – antibiotika
Reakce AMK - kondenzace • reakce, při kterých dochází k propojování AMK do řetězců • reakce –COOH skupiny 1. AMK s –NH2 skupinou 2. AMK za současného odštěpení vody • vzniká dipeptid až polypetid (tj. bílkovina) • přítomnost peptidické vazby – BIURETOVA reakce (vzniká biuret = modrofialové zabarvení, peptid + Cu2+ v alkalickém prostředí)
Reakce AMK - dekarboxylace • reakce, které si využívají při odbourávání nadbytečných AMK
Reakce AMK - transaminace • reakce slouží k přenosu aminoskupiny z jedné molekuly na druhou • z kyseliny, která je v nadbytku se může vyrobit AMK potřebná
Reakce AMK - oxidační deaminace • reakce sloužící při získávání energie z AMK a bílkovin (např. při hladovění) • úplným odbouráním AMK vzniká oxid uhličitý, voda a amoniak
α - aminokyseliny • reakcí α - halogenkyselin s vodným roztokem amoniaku
β - aminokyseliny • adicí amoniaku na α,β - nenasycené kyseliny • z výchozích látek vznikne nejprve amonná sůl, z které se aminokyselina musí uvolnit
aromatické AMK • redukcí nitrosloučenin v kyselém prostředí
Získávání AMK • rostliny a většina mikroorganismů kryjí veškerou spotřebu samovýrobou • živočichové vyrábí jen některé, ostatní musí přijímat potravou, hlavně ve formě bílkovin – esenciální AMK = nepostradatelné (8 + 2) – organismus není schopen tyto AMK syntetizovat z jinýchlátek, proto se musí přijímat v potravě (tyto AMK potvrzují kvalitu potravy) • neesenciální AMK = postradatelné – jsme schopni je syntetizovat transaminací z oxokyselin
Význam AMK • potrava po operacích trávicího ústrijí • léčiva, ochucovadla • přídavky do krmiv zvířat pro urychlení růstu • biologicky nejvýznam. - AMK = základní stavební jednotky bílkovin • ……