Химическая структура и свойства аминокислот: особенности строения и значение

Химическая структура и свойства аминокислот

Особенности строения аминокислот

Что такое аминокислоты?

Таким образом, становится понятными амфотерные свойства аминокислот, за счет чего они способны выполнять важную роль буферных соединений в клетке.

Также аминокислоты являются производными органических карбоновых кислот, для которых характерно замещение одного атома водорода в углеродном радикале на аминогруппу: обычно она располагается рядом с карбоксильной группой.

Функции и строение аминокислоты сегодня установлены в отношении порядка 100 природных аминокислот.

Что касается других аминокислот, то они считаются прародителями витаминов, гормонов, антибиотиков, алкалоидов и прочих биологически активных веществ.

Почти все аминокислоты находятся в организме в свободно состоянии, при этом только 20 аминокислот выступают в качестве структурных элементов белков. Это так называемые протеиногенные аминокислоты, образующие протеины или белки.

В составе всех аминокислот есть аминогруппа (-NH₂), для которой характерны щелочные свойства, и карбоксильная группа (-COOH) с кислотными свойствами. В составе основных аминокислот содержится больше чем одна аминогруппа, а в более кислых аминокислотах — больше чем одна карбоксильная группа.

Соединение аминокислот в молекуле белка происходит при помощи пептидной связи, возникающей между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой. При этом наблюдается выделение молекулы воды.

Когда множество аминокислот соединяются, то образуется полипептид. Для белковой молекулы характерно строение, в котором присутствует одна или несколько полипептидных цепей.

Аминокислоты различаются строением боковых цепей — они помечаются латинской буквой R (имеется в виду радикал).

Общую формулу всех аминокислот можно представить следующим образом:

Радикалы в составе аминокислоты позволяют им вступать в различные химические реакции. Это касается и тех случаев, когда они уже находятся в составе белковой молекулы. Это обеспечивает белки высокой реакционной способностью.

Значение аминокислот

Растения получают необходимые им аминокислоты в результате синтеза углекислого газа, воды и аммиака. У людей и животных такой способности нет: представители этих классов утратили способность синтезировать отдельные протеиногенные аминокислоты, незаменимые в питании.

Важно, чтобы человек и животное могли получать аминокислоты с пищей. Среди таких аминокислот — лейцин, лизин, изолейцин, треонин, валин, аланин, фенилаланин, триптофан, метионин, гистидин.

Получают нужные аминокислоты в промышленном масштабе путем химического (метионин) или микробиологического синтеза.

Если ввести в рацион всего 0,2-0,5% аминокислот вроде лизина, триптофана, метионина или треонина, можно существенно повысить продуктивность домашних животных и сократить затраты кормового белка практически на 25%.