الأحماض الأمينية: الكيمياء الحيوية ، التصنيف

جدول المحتويات:

الأحماض الأمينية: الكيمياء الحيوية ، التصنيف
الأحماض الأمينية: الكيمياء الحيوية ، التصنيف
Anonim

من أجل الأداء الكامل لجسم الإنسان ، وأداء جميع الوظائف ، من الضروري تناول الأطعمة الغنية بالبروتينات والدهون والكربوهيدرات. البروتينات والبروتينات هي مكونات للخلايا ، لذلك يحتاج الإنسان إلى غذاء بروتيني. ما هي الأحماض الأمينية؟ الكيمياء الحيوية لهذه المركبات هي قضية مهمة تستحق دراسة مفصلة ودراسة.

الأحماض الأمينية الكيمياء الحيوية
الأحماض الأمينية الكيمياء الحيوية

ميزات الأحماض الأمينية

هذه المركبات ضرورية لتركيب جزيئات البروتين. يوجد في الطبيعة أكثر من مائة وخمسين نوعًا من الأحماض الأمينية المختلفة ، ولكن ليست جميعها حيوية لجسم الإنسان. ما الذي نحتاجه بالضبط من الأحماض الأمينية؟ تمت دراسة الكيمياء الحيوية لعشرين مركبًا من هذا القبيل بالتفصيل من قبل علماء محليين وأجانب. اتضح أن اثني عشر منهم يمكن تصنيعها داخل جسم الإنسان ، و ثمانية أحماض أمينية فقط يجب أن يحصل عليها الشخص من الطعام.

صيغة الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية
صيغة الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية

التصنيف

دعونا نلقي نظرة على بعض الأحماض الأمينية. الكيمياء الحيوية ، تصنيف هذه المركبات العضوية يتضمن تخصيص ثلاث مجموعات رئيسية:

  • أساسي ، يتم الحصول عليها مع الطعام. لا يمكن تصنيع هذه الموادجسم الانسان
  • قابل للاستبدال ، يتكون في الجسم ، يدخله مع الأطعمة البروتينية ؛
  • قابل للاستبدال مشروطًا ، ينتج من مركبات لا يمكن الاستغناء عنها.

الميزات الأساسية

ما هي الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأحماض الأمينية؟ تعطي الكيمياء الحيوية لهذه المركبات فكرة عن خصائصها الرئيسية. الأحماض الأمينية لها نقاط انصهار عالية وقابلة للذوبان في الماء بشكل كبير ولها شكل بلوري.

ما الذي يميز الأحماض الأمينية؟ الكيمياء الحيوية ، تشير صيغها إلى وجود في جزيئات الكربون ، والتي لها نشاط بصري.

تصنيف الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية
تصنيف الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية

الخصائص الكيميائية

الكيمياء الحيوية الخاصة بهم ذات أهمية. الأحماض الأمينية هي ببتيدات البنية الأولية. عندما يتم دمج العديد من بقايا الأحماض الأمينية في بنية خطية واحدة ، يتم تصنيع جزيء البروتين. عندما يستهلك الشخص الجلايسين على شكل مسحوق أو أقراص ، فهناك دخول سريع وسهل للمواد العضوية إلى الدم. الكيمياء الحيوية الخاصة بهم ذات أهمية. الأحماض الأمينية والبروتينات والكربوهيدرات والدهون هي مواد ضرورية لعمل الكائن الحي. مع نقصها تحدث أمراض مختلفة.

الأحماض الأمينية هي مركبات مذبذبة ذات خصائص كيميائية مزدوجة.

أهمية بيولوجية

هذه الفئة من المركبات المحتوية على النيتروجين مسؤولة عن تخليق جزيئات البروتين في جسم الإنسان. في حالة نقصه ، تنشأ مشاكل خطيرة في الجهاز العصبي. ما هو المهممن أجل الأحماض الأمينية للجسم؟ توضح الكيمياء الحيوية لهذه المركبات المذبذبة أهميتها في التخليق الحيوي للجليكوجين في الكبد. الكمية غير الكافية تؤدي إلى أمراض خطيرة. من بين الأسباب الرئيسية لنقص 20 من الأحماض الأمينية الأساسية ، يسمي الأطباء سوء التغذية وتعاطي الكحول والمواقف المجهدة المنهجية. من أجل منع استنزاف الجسم (لتجنب تجويع البروتين) ، من الضروري تضمين منتجات الألبان واللحوم والصويا في الطعام.

الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية البروتينات الكربوهيدرات
الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية البروتينات الكربوهيدرات

ازدواجية الخصائص

ما هي ميزات الأحماض الأمينية؟ يتم تفسير الكيمياء الحيوية لهذه المركبات من خلال وجود مجموعتين وظيفيتين في الجزيئات. تحتوي هذه المركبات الكيميائية على مجموعة كربوكسيل (حمض) COOH ، وهي أيضًا أمينات. توضح هذه السمات الهيكلية قدراتها الكيميائية.

يتجلى التشابه مع الأحماض العضوية والمعدنية في التفاعلات مع المعادن النشطة ، والأكاسيد الأساسية ، والقلويات ، وأملاح الأحماض الضعيفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأحماض الأمينية قادرة على الدخول في تفاعل كيميائي مع الكحول ، وتشكيل الإسترات. يفسر وجود المجموعة الأمينية تفاعلها مع الأحماض من خلال آلية رابطة المتبرع والمقبول.

الأحماض الأمينية الكيمياء الحيوية 20
الأحماض الأمينية الكيمياء الحيوية 20

التصنيف والتسمية

اعتمادًا على موقع مجموعة الكربوكسيل ، من الممكن تقسيم هذه المركبات العضوية إلى أحماض ألفا وبيتا وأحماض أمينية. في هذه الحالة ، يبدأ ترقيم ذرة الكربون بالكربون الذي يلي الحمضمجموعات.

في الكيمياء العضوية ، تتميز الأحماض الأمينية بعدد المجموعات الوظيفية: الأساسية ، المحايدة ، الحمضية.

اعتمادًا على طبيعة الجذر الهيدروكربوني ، من المعتاد تقسيم جميع الأحماض الأمينية إلى مركبات دهنية (أليفاتية) ، وغير متجانسة ، وعطرية ، ومركبات تحتوي على الكبريت. مثال على حمض أميني عطري هو 2 حمض أمينوبنزويك.

وفقًا للتسمية المنهجية ، عند تسمية هذه الفئة من المركبات العضوية ، حدد موضع المجموعة الأمينية برقم ، ثم أضف اسم سلسلة الكربون ، والتي تتضمن مجموعة الكربوكسيل. يتم استخدام الأبجدية اليونانية إذا تم تسمية الحمض الأميني وفقًا لمصطلح تافه.

إذا كانت هناك مجموعتان وظيفيتان (مجموعات أمينية) في الجزيء ، يتم استخدام البادئات المحددة في الاسم: Diamino- ، triamino-. بالنسبة للأحماض الأمينية متعددة الأسس ، يضاف التريول أو حمض الديوليك في الاسم.

ملامح التماثل و الحصول على الأحماض الأمينية

بالنظر إلى خصائص التركيب الكيميائي لممثلي هذه الفئة من المواد العضوية ، هناك عدة أنواع من التماثل. على غرار الأحماض الكربوكسيلية ، في هذه المركبات المذبذبة ، هناك أيزومرات للهيكل الكربوني.

من الممكن أيضًا تكوين أيزومرات بمواضع مختلفة من المجموعة الأمينية الوظيفية. من المثير للاهتمام التماثل البصري لهذه الفئة ، مما يجعل من الممكن شرح أهميتها البيولوجية للكائنات الحية.

يعمل حمض أمينوكابرويك كمادة وسيطة لتخليق الكابرون. عن طريق التحلل المائي ، يمكنك الحصول على 25 مهمةأحماض أمينية. هناك بعض المشاكل المرتبطة بفصل المزيج الناتج من المركبات المتذبذبة. بالإضافة إلى التحلل المائي لجزيئات البروتين ، يمكن تصنيع الأحماض الأمينية عن طريق تفاعل الأحماض المهلجنة وفقًا لتفاعل Gel-Volhard-Zelinsky.

تتشكل الأحماض الأمينية أثناء عمليات التحلل المائي للبروتينات التي تشكل المنتجات الغذائية. هذه المواد هي اللبنات الأساسية ، والتي بفضلها يحدث اصطفاف البروتينات النباتية والحيوانية ، وتشبع الجسم بأهم المكونات لحياته الكاملة.

على سبيل المثال ، في حالة الإرهاق الشديد للجسم الناجم عن عملية جراحية كبرى ، يتم وصف دورة خاصة من الأحماض الأمينية للمريض. بمساعدة حمض الجلوتاميك ، يتم علاج الأمراض العصبية ، مع وجود قرحة في المعدة ، فإن استخدام الهيستيدين ضروري. في الزراعة ، تستخدم الأحماض الأمينية كعلف للحيوانات لتحفيز نموها وتطورها.

الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية الببتيدات
الكيمياء الحيوية الأحماض الأمينية الببتيدات

الخلاصة

الأحماض الأمينية هي مركبات عضوية مذبذبة تلعب دورًا مهمًا في حياة الإنسان والحيوان. مع وجود كمية غير كافية من أحد أهم الأحماض الأمينية ، تظهر مشاكل صحية خطيرة. النظام الغذائي الكامل البروتين مهم بشكل خاص في مرحلة المراهقة ، وكذلك للأشخاص الذين يمارسون نشاطًا بدنيًا مستمرًا ، يشاركون بنشاط في الرياضة.

موصى به: