Аминокислоты

Органические вещества, молекула которых содержит карбоксильные и аминные группы, называются аминокислотами или аминокарбоновыми кислотами. Это жизненно важные соединения, которые являются основой для построения живых организмов.

Строение

Аминокислота представляет собой мономер, состоящий из азота, водорода, углерода и кислорода. Неуглеводородные радикалы, такие как сера или фосфор, также могут быть присоединены к аминокислоте.

Условная общая формула аминокислот – NH2-R-COOH, где R – двухвалентный радикал. При этом в одной молекуле может быть несколько аминогрупп.

Рис. 1. Структурная структура аминокислот.

С химической точки зрения аминокислоты являются производными карбоновых кислот, в молекуле которых атомы водорода заменены аминогруппами.

Виды

Аминокислоты классифицируют по-разному. Классификация по трем критериям представлена ​​в таблице.

Подписать

Вид

Описание

Пример

По расположению аминогруппы и карбоксильной группы относительно друг друга

α-аминокислоты

Содержат атом углерода между функциональными группами

Девушке

β-, γ-, δ-, ε- и другие аминокислоты

Содержит несколько атомов углерода между функциональными группами

β-аминопропионовая кислота (два атома между группами), ε-аминокапроновая кислота (пять атомов)

По переменной части (радикал)

Алифатические (жирные)

Они не содержат ароматических связей. Они линейны и цикличны

Лизин, серин, треонин, аргинин

Ароматный

Содержит бензольное кольцо

Фенилаланин, триптофан, тирозин

Гетероциклический

Содержат гетероатом — радикал, не являющийся углеродом или водородом

Триптофан, гистидин, пролин

Иминокислоты

Содержат иминогруппу NH

Пролин, гидроксипролин

По физическим и химическим свойствам

Неполярный (гидрофобный)

Не взаимодействуйте с водой

Глицин, валин, лейцин, пролин

Полярный (гидрофильный)

Взаимодействие с водой. Делится на незаряженные, положительно заряженные и отрицательно заряженные

Лизин, серин, аспартат, глутамат, глутамин

Рис. 2. Схема классификации аминокислот.

Названия образованы от структурных или тривиальных названий карбоновых кислот с приставкой «амино-». Цифры показывают, где находится аминогруппа. Также используются тривиальные имена, оканчивающиеся на «-in». Например, 2-аминобутановая или α-аминомасляная кислота.

Свойства

Аминокислоты отличаются по физическим свойствам от других органических кислот. Все соединения класса представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, но плохо растворимые в органических растворителях. Они плавятся при высоких температурах, имеют сладкий вкус и легко образуют соли.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями. Благодаря наличию карбоксильной группы -СООН проявляют свойства кислот. Аминогруппа -NH2 определяет основные свойства.

Химические свойства соединений:

  • горение: 4NH2CH2COOH + 13O2 → 8CO2 + 10H2O + 2N2;
  • гидролиз: NH2CH2COOH + H2O ↔ NH3CH2COOH + OH;
  • реакция с раствором щелочи: NH2CH2COOH + NaOH → NH2CH2COO-Na + H2O;
  • реакция с раствором кислоты: 2NH2CH2COOH + H2SO4 → (NH3CH2COOH)2SO4;
  • этерификация: NH2CH2COOH + C2H5OH → NH2CH2COOC2H5 + H2O.

Мономеры аминокислот образуют длинные полимеры – белки. Белок может включать несколько различных аминокислот. Например, казеиновый белок, содержащийся в молоке, состоит из тирозина, лизина, валина, пролина и других аминокислот. Белки выполняют различные функции в организме в зависимости от их структуры.

Рис. 3. Белки.

Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть