Sa napakaraming iba't ibang natural na sangkap, ang mga amino acid ay sumasakop sa isang espesyal na lugar. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kanilang pambihirang kahalagahan kapwa sa biology at sa organikong kimika. Ang katotohanan ay ang mga molekula ng simple at kumplikadong mga protina ay binubuo ng mga amino acid, na siyang batayan ng lahat ng anyo ng buhay sa Earth nang walang pagbubukod. Dahil dito, seryosong binibigyang pansin ng agham ang pag-aaral ng mga isyu tulad ng istruktura ng mga amino acid, ang kanilang mga katangian, produksyon at paggamit. Ang mga compound na ito ay may malaking kahalagahan din sa medisina, kung saan ginagamit ang mga ito bilang panggamot na paghahanda. Para sa mga taong seryoso sa kanilang sariling kalusugan at namumuno sa isang aktibong pamumuhay, ang mga monomer ng protina ay isang anyo ng pagkain (ang tinatawag na sports nutrition). Ang ilan sa kanilang mga uri ay ginagamit sa kimika ng organic synthesis bilang isang feedstock sa produksyon ng mga synthetic fibers - enanth at capron. Gaya ng nakikita mo, ang mga aminocarboxylic acid ay may napakahalagang papel sa kalikasan at sa buhay ng lipunan ng tao, kaya kilalanin natin sila nang mas detalyado.
Mga feature ng istrukturamga amino acid
Ang mga compound ng klase na ito ay nabibilang sa amphoteric organic substance, ibig sabihin, naglalaman ang mga ito ng dalawang functional group, at, samakatuwid, ay nagpapakita ng dalawahang katangian. Sa partikular, ang mga molecule ay naglalaman ng mga hydrocarbon radical na pinagsama sa NH2 amino group at COOH carboxyl group. Sa mga reaksiyong kemikal sa iba pang mga sangkap, ang mga amino acid ay kumikilos bilang mga base o bilang mga acid. Ang isomerism ng naturang mga compound ay ipinakita dahil sa isang pagbabago sa alinman sa spatial na pagsasaayos ng carbon skeleton o ang posisyon ng amino group, at ang pag-uuri ng mga amino acid ay tinutukoy batay sa mga tampok na istruktura at katangian ng hydrocarbon radical. Maaari itong nasa anyo ng isang tuwid o branched chain, at naglalaman din ng mga cyclic na istruktura.
Optical activity ng aminocarboxylic acid
Lahat ng monomer ng polypeptides, at ang kanilang 20 species, na ipinakita sa mga organismo ng mga halaman, hayop at tao, ay nabibilang sa L-amino acids. Karamihan sa mga ito ay naglalaman ng asymmetric carbon atom na nagpapaikot ng polarized light beam sa kaliwa. Dalawang monomer, isoleucine at threonine, ay may dalawang tulad na carbon atoms, at ang aminoacetic acid (glycine) ay wala. Ang pag-uuri ng mga amino acid ayon sa kanilang optical na aktibidad ay malawakang ginagamit sa biochemistry at molecular biology kapag pinag-aaralan ang proseso ng pagsasalin sa biosynthesis ng protina. Kapansin-pansin, ang mga D-form ng mga amino acid ay hindi kailanman bahagi ng polypeptide chain ng mga protina, ngunit naroroon sa mga bacterial membrane at sa mga metabolic na produkto ng actinomycete fungi, pagkataposmayroong, sa katunayan, ang mga ito ay matatagpuan sa natural na antibiotics, halimbawa, sa gramicidin. Sa biochemistry, malawak na kilala ang mga substance na may D-form spatial structure, gaya ng citrulline, homoserine, ornithine, na gumaganap ng mahalagang papel sa mga reaksyon ng metabolismo ng cell.
Ano ang zwitterions?
Tandaan muli na ang mga monomer ng protina ay naglalaman ng mga functional na grupo ng mga amine at carboxylic acid. Ang mga particle -NH2 at COOH ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa loob ng molekula, na humahantong sa paglitaw ng panloob na asin na tinatawag na bipolar ion (zwitterion). Ang panloob na istraktura ng mga amino acid ay nagpapaliwanag ng kanilang mataas na kakayahang makipag-ugnayan sa mga polar solvents, tulad ng tubig. Tinutukoy ng pagkakaroon ng mga naka-charge na particle sa mga solusyon ang kanilang electrical conductivity.
Ano ang α-amino acids
Kung ang amino group ay matatagpuan sa molekula sa unang carbon atom, na binibilang mula sa lokasyon ng carboxyl, ang amino acid na ito ay inuri bilang isang α-amino acid. Sinasakop nila ang isang nangungunang lugar sa pag-uuri, dahil mula sa mga monomer na ito na ang lahat ng biologically active na mga molekula ng protina ay binuo, halimbawa, tulad ng mga enzyme, hemoglobin, actin, collagen, atbp. Ang istraktura ng mga amino acid ng klase na ito ay maaaring isaalang-alang. gamit ang halimbawa ng glycine, ang parehong na malawakang ginagamit sa neurological practice bilang isang pampakalma sa paggamot ng mga banayad na anyo ng depression at neurasthenia.
Ang internasyonal na pangalan para sa amino acid na ito ay α-aminoacetic, itoay may optical L-shape at proteinogenic, ibig sabihin, nakikilahok ito sa proseso ng pagsasalin at bahagi ng mga macromolecule ng protina.
Ang papel ng mga protina at ang kanilang mga monomer sa metabolismo
Imposibleng isipin ang normal na paggana ng organismo ng mga mammal, kabilang ang mga tao, nang walang mga hormone na binubuo ng mga molekula ng protina. Ang kemikal na istraktura ng mga amino acid na bumubuo sa kanilang komposisyon ay nagpapatunay sa kanilang pag-aari sa mga α-form. Halimbawa, ang triiodothyronine at thyroxine ay ginawa ng thyroid gland. Kinokontrol nila ang metabolismo at na-synthesize sa mga selula nito mula sa α-amino acid tyrosine. Sa simple at kumplikadong mga protina, mayroong parehong 20 pangunahing monomer at ang kanilang mga derivatives. Ang carboxyglutamic acid ay nasa prothrombin, na kumokontrol sa pamumuo ng dugo, ang methyllysin ay matatagpuan sa myosin (muscle protein), at ang selenocysteine ay matatagpuan sa peroxidase enzyme.
Nutritional value ng mga protina at ang kanilang mga monomer
Kung isasaalang-alang ang istraktura ng mga amino acid at ang kanilang pag-uuri, pag-isipan natin ang gradasyon batay sa kakayahan o imposibilidad ng mga monomer ng protina na ma-synthesize sa mga cell. Ang alanine, proline, tyrosine at iba pang compound ay nabubuo sa mga plastic metabolism reaction, habang ang tryptophan at pitong iba pang amino acid ay dapat na pumasok sa ating katawan kasama lamang ng pagkain.
Isa sa mga tagapagpahiwatig ng wasto at balanseng nutrisyon ay ang antas ng pagkonsumo ng tao ng mga pagkaing protina. Ito ay dapat na hindi bababa sa isang-kapat ng kabuuang halaga ng pagkain na nakapasok sa katawan bawat araw. Lalo namahalaga na ang mga protina ay naglalaman ng valine, isoleucine at iba pang mahahalagang amino acid. Sa kasong ito, ang mga protina ay tatawaging kumpleto. Pumapasok sila sa katawan ng tao mula sa mga pagkaing halaman o mga pagkaing naglalaman ng mushroom.
Ang mga mahahalagang monomer ng protina mismo ay hindi ma-synthesize sa mga mammalian cell. Kung isasaalang-alang natin ang istraktura ng mga molekula ng mga amino acid na kailangang-kailangan, maaari nating tiyakin na kabilang sila sa iba't ibang klase. Kaya, ang valine at leucine ay kabilang sa aliphatic series, ang tryptophan ay kabilang sa aromatic amino acids, at ang threonine ay kabilang sa hydroxyamino acids.
