Za puno funkcionisanje ljudskog organizma, obavljanje svih funkcija, neophodno je konzumiranje namirnica obogaćenih proteinima, mastima, ugljenim hidratima. Proteini i proteini su komponente ćelija, pa je čovjeku potrebna proteinska hrana. Šta su aminokiseline? Biohemija ovih jedinjenja je važno pitanje koje zaslužuje detaljno razmatranje i proučavanje.
Karakteristike aminokiselina
Ova jedinjenja su neophodna za sintezu proteinskih molekula. U prirodi postoji više od sto pedeset različitih aminokiselina, ali nisu sve od vitalnog značaja za ljudski organizam. Šta su nam tačno potrebne aminokiseline? Biohemiju 20 takvih jedinjenja detaljno su proučavali domaći i strani naučnici. Pokazalo se da se njih dvanaest može sintetizirati u ljudskom tijelu, a samo osam aminokiselina osoba treba da dobije iz hrane.
Klasifikacija
Pogledajmo neke aminokiseline. Biohemija, klasifikacija ovih organskih jedinjenja uključuje izdvajanje u tri glavne grupe:
- esencijalno, dobijeno uz hranu. Ove supstance se ne mogu sintetizirati uljudsko tijelo;
- zamjenjivi, formiraju se u tijelu, ulaze u njega zajedno sa proteinskom hranom;
- uslovno zamjenjiv, proizveden od nezamjenjivih spojeva.
Osnovne karakteristike
Koja su fizička i hemijska svojstva aminokiselina? Biohemija ovih spojeva daje ideju o njihovim glavnim karakteristikama. Aminokiseline imaju visoke tačke topljenja, dobro su rastvorljive u vodi i imaju kristalni oblik.
Šta još karakteriše aminokiseline? Biohemija, njihove formule ukazuju na prisustvo u molekulima ugljika, koji ima optičku aktivnost.
Hemijske karakteristike
Njihova biohemija je od interesa. Aminokiseline su peptidi primarne strukture. Kada se nekoliko aminokiselinskih ostataka spoji u jednu linearnu strukturu, sintetizira se proteinski molekul. Kada osoba konzumira glicin u obliku praha ili tableta, dolazi do brzog i lakog ulaska organske tvari u krv. Zanimljiva je njihova biohemija. Aminokiseline, proteini, ugljikohidrati, masti su tvari koje su neophodne za funkcioniranje živog organizma. Njihovim nedostatkom nastaju razne bolesti.
Aminokiseline su amfoterna jedinjenja sa dvostrukim hemijskim svojstvima.
Biološki značaj
Ova klasa spojeva koji sadrže dušik odgovorna je za sintezu proteinskih molekula u ljudskom tijelu. U slučaju njegovog nedostatka nastaju ozbiljni problemi sa nervnim sistemom. Šta je još važnoza organizam aminokiselina? Biohemija ovih amfoternih jedinjenja objašnjava njihovu važnost za biosintezu glikogena u jetri. Njegova nedovoljna količina dovodi do ozbiljnih bolesti. Među glavnim razlozima nedostatka 20 esencijalnih aminokiselina liječnici nazivaju pothranjenost, zloupotrebu alkohola, sistematske stresne situacije. Kako bi se spriječilo iscrpljivanje organizma (kako bi se izbjeglo gladovanje proteinima), potrebno je u hranu uključiti mliječne, mesne i sojine proizvode.
Dualitet svojstava
Koje karakteristike imaju aminokiseline? Biohemija ovih jedinjenja objašnjava se prisustvom dve funkcionalne grupe u molekulima. Ova hemijska jedinjenja imaju karboksilnu (kiselinsku) COOH grupu, a takođe su i amini. Takve strukturne karakteristike objašnjavaju njihove hemijske sposobnosti.
Sličnost sa organskim i mineralnim kiselinama se manifestuje u reakcijama sa aktivnim metalima, bazičnim oksidima, alkalijama, solima slabih kiselina. Osim toga, aminokiseline mogu ući u kemijsku interakciju s alkoholima, formirajući estre. Prisustvo amino grupe objašnjava njihovu interakciju sa kiselinama mehanizmom veze donor-akceptor.
Klasifikacija i nomenklatura
Ovisno o lokaciji karboksilne grupe, moguće je podijeliti ova organska jedinjenja na alfa, beta, aminokiseline. U ovom slučaju, numeriranje atoma ugljika počinje tako da ugljik slijedi kiselinugrupe.
U organskoj hemiji, aminokiseline se razlikuju po broju funkcionalnih grupa: bazične, neutralne, kisele.
U zavisnosti od prirode ugljikovodičnih radikala, uobičajeno je da se sve aminokiseline podijele na masne (alifatske), heterociklične, aromatične i spojeve koji sadrže sumpor. Primjer aromatične amino kiseline je 2 aminobenzojeva kiselina.
Prema sistematskoj nomenklaturi, prilikom imenovanja ove klase organskih jedinjenja, naznačiti položaj amino grupe brojem, a zatim dodati naziv ugljeničnog lanca, koji uključuje karboksilnu grupu. Grčka abeceda se koristi ako je aminokiselina imenovana prema trivijalnoj nomenklaturi.
Ako postoje dvije funkcionalne (amino grupe) u molekulu, u nazivu se koriste specificirajući prefiksi: diamino-, triamino-. Za višebazne aminokiseline, triol ili diolna kiselina se dodaje u naziv.
Osobine izomerizma i dobijanja aminokiselina
S obzirom na specifičnosti hemijske strukture predstavnika ove klase organskih supstanci, postoji nekoliko vrsta izomerizma. Slično karboksilnim kiselinama, u ovim amfoternim jedinjenjima postoje izomeri ugljeničnog skeleta.
Takođe je moguće sastaviti izomere sa različitim pozicijama funkcionalne amino grupe. Zanimljiv je optički izomerizam ove klase, koji omogućava da se objasni njihov biološki značaj za žive organizme.
Aminokaproična kiselina djeluje kao sirovina za sintezu kaprona. Hidrolizom možete dobiti 25 važnihamino kiseline. Postoje određeni problemi povezani sa odvajanjem nastale mješavine amfoternih spojeva. Osim hidrolize proteinskih molekula, aminokiseline se mogu sintetizirati interakcijom halogeniranih kiselina prema Gel-Volhard-Zelinsky reakciji.
Aminokiseline nastaju tokom procesa hidrolize proteina koji čine prehrambeni proizvodi. Upravo te supstance su gradivni blokovi, zahvaljujući kojima dolazi do usklađivanja biljnih i životinjskih proteina, zasićenja organizma najvažnijim komponentama za njegov puni život.
Na primjer, u slučaju teške iscrpljenosti organizma uzrokovane velikom operacijom, pacijentu se propisuje poseban kurs aminokiselina. Uz pomoć glutaminske kiseline provodi se liječenje nervnih bolesti, a kod čira na želucu neophodna je upotreba histidina. U poljoprivredi, aminokiseline se koriste kao stočna hrana za stimulaciju njihovog rasta i razvoja.
Zaključak
Aminokiseline su amfoterna organska jedinjenja koja igraju važnu ulogu u životu ljudi i životinja. Uz nedovoljnu količinu jedne od najvažnijih aminokiselina javljaju se ozbiljni zdravstveni problemi. Kompletna proteinska dijeta je posebno važna u adolescenciji, kao i za one ljude koji imaju stalnu fizičku aktivnost, aktivno se bave sportom.
