OH OH

C = O +2H C = O + NH3

CH - NH2 CH2

CH3 CH3

аланин пропионовая(предельная) к-та

в) гидролитическое дезаминирование. Протекает под действием воды. При этом из аминокислоты образуются оксикислоты:

OH OH

C = O +HOH C = O + NH3

CH - NH2 CH - OH

CH3 CH3

аланин оксикислота (молочная)

г) внутримолекулярное дезаминирование:

R R

CH2 CH

CH - NH2 ПРОТЕКАЕТ В ОСНОВНОМ В МИКРООРГАНИЗМАХ CH + NH3

C = O C = O

OH OH

непредельная к-та

Основной путь дезаминирования - это окислительное дезаминирование. Этот вид дезаминирования преобладает у животных, растений и большинства микроорганизмов. Происходит под действием ферментов дегидрогеназ. Однако, активность дегидрогеназы тканей животных для большинства аминокислот очень низкая. Активна только дегидрогеназа глутаминовой кислоты. Поэтому большинство аминокислот в организме животных дезаминируются непрямым путем. Непрямое окислительное дезаминирование характеризуется предварительным переаминированием аминокислот с б- кетоглутаровой кислотой:

COOH COOH

R CH2 R CH2

CH - NH2 + CH2 C = O + CH2

COOH C = O COOH CH - NH2

COOH COOH

амино- б-кетоглутаровая кетокис- глутаминовая

кислота к-та лота кислота

Образующаяся при этом глутаминовая кислота затем дезаминируется под действием глутаматдегидрогеназы до б-кетоглутаровой кислоты, которая может снова участвовать в непрямом дезаминировании других аминокислот.

COOH COOH COOH

CH2 CH2 CH2

CH2 -2H CH2 +H2O CH2 + NH3

CH - NH2 C = NH C = O

COOH COOH COOH

глутаминовая иминокислота б-кетоглутаовая к-та

к-та

В) Свойства аминокислот, зависящие от совместного наличия карбоксильной и аминогруппы

1)Амфотерные свойства одноосновных моноаминокислот. Реакция водных растворов таких аминокислот на лакмус нейтральна. Это объясняется тем, что карбоксильная группа обладает кислотными свойствами, а аминогруппа - основными. Эти группы взаимодействуют с образованием, так называемых внутренних солей. Внутренние соли - это соли, образующиеся в результате взаимодействия кислотных и основных групп, находящихся в пределах одной и той же молекулы. При образовании внутренних солей аминокислот ион водорода отщепляется от карбоксильной группы и присоединяется к аминогруппе, которая превращается как бы в ион замещенного аммония. Например, для аланина:

CH3 - CH - C = O CH3 - CH - C = O -

NH2 OH +NH3 O

внутренняя соль (имеет два полюса + и -).

ОН

Такие аминокислоты ( с одной - С = О и одной NH2) обладают амфотерными свойствами, они могут реагировать как с кислотами, так и с основаниями, образуя при этом комплексные соли. Взаимодействие аминокислоты с кислотой:

CH3 - CH - C = O + H+CL- CH3 - CH - C = O +

+NH3 O- NH3 OH CL-

комплексная соль, где аминокислота является катионом

Взаимодействие со щелочью:

CH3 - CH - C = O + NaOH CH3 - CH - C = O -

+NH3 O- NH2 O- Na+ + H2O

комплексная соль, где аминокислота является анионом

2) Образование ди- три и полипептидов. Эта реакция протекает в организме под действием ферментов пептидаз. Она ведет к образованию первичной структуры белка. При образовании дипептида две аминокислоты связываются пептидной связью. При этом одна аминокислота реагирует карбоксильной группой , а другая - аминогруппой.

CH3 - CH - C = O + HNH - CH2 - C = O -H2O CH3 - CH - C - NH - CH2 - C = O

NH2 OH OH NH2 O OH

аланин глицин дипептидаланинглицин

- С = О -пептидная связь

NH

Та аминокислота, от которой уходит гидроксил карбоксильной группы, то есть остается кислотный радикал - ацил, меняет окончание «ин» на «ил».

3) Особое поведение аминокислот при нагревании, в присутствии водоотнимающих веществ.

а) б- аминокислоты при нагревании образуют циклические амиды - дикетопиперазины. взаимодействуют две молекулы :

H3C H3C

CH - C = O CH - C = O

H2N OH -2H2O NH NH

HO NH2 O = C - HC

O = C - CH CH3

CH3 дикетопиперазин (2, 5 -диметил - 3, 6 дикетопиперазин)

Для разных кислот радикалы при группе - СН могут быть разными, а ядро дикетопиперазина одно и то же. По мнению русских ученых Землинского, Садикова дикетопиперазины содержатся в полипептидных цепях. Они связывают остатки аминокислот также, как и пептидные связи.

б) в-аминокислоты при нагревании теряют молекулу аммиака и превращаются в непредельные кислоты.

CH3 - CH - CH2 - C = O -NH3 CH3 - CH = CH - C = O

NH2 OH OH

В-аминомасляная к-та кротоновая к-та

в) г-аминокислоты при нагревании, выделяя воду , образуют внутримолекулярные циклические амиды, так называемые лактамы:

CH2 - CH2 - CH2 - C = O H2C - CH2

NH2 OH H2C C = O - лактам г-аминомасляной к-ты

г-аминомасляная к-та NH

Лактам капроновой кислоты при полимеризации образует волокно-капрон.

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие с участием аминокислот.

Эти процессы протекают в организмах растений и животных. Имеются такие соединения, которые способны либо выделять водород, либо поглощать его (присоединять). При биологическом окислении идет отщепление двух атомов водорода, а при биологическом восстановлении - присоединение двух томов водорода. Рассмотрим это на примере цистеина и цистина.

CH2 - CH - C = O CH2 - CH - C = O

HS NH2 OH -2H S NH2 OH

HS NH2 OH +2H S NH2 OH

CH2 - CH - C = O CH2 - CH - C = O

цистеин цистин

восстановленная форма окисленная форма

Две молекулы цистина, теряя два атома водорода, образуют окисленную форму - цистеин. Этот процесс обратимый, при присоединении двух атомов водорода к цистину образуется цистеин - восстановленная форма. Аналогично протекает процесс окислительно- восстановительный на примере трипептида - глутатиона, который состоит из трех аминокислот: глутаминовой, глицина и цистеина.

цистеин

O = C - NH - CH - CH2 - SH O = C - NH - CH - CH2 - S - S -CH2 - CH - NH - C = O

CH2 C = O -2Н CH2 C = O C = O CH2

CH2 NH +2Н CH2 NH NH CH2

CH - NH2 CH2 глицин CH - NH2 CH2 CH2 CH - NH2

C = O C = O C = O C = O C = O C = O

OH OH OH OH OH OH

(2 молекулы)

трипептид восстановленная форма гексапептид - окисленная форма

При окислении отщепляется 2 атома водорода и соединяются две молекулы глутатиона и трипептид превращается в гексапептид, то есть окисляется.

Связывание минерального азота аминокислотами.

У растений при избытке азота в почве аминокислоты (аспарагиновая и глутаминовая) способны связывать его в виде аммиака с образованием амидов - глутамина и аспарагина.

OH NH2

C = O C = O

CH2 CH2

CH2 + NH3 CH2

CH - NH2 CH - NH2

C = O C = O

OH OH

глутаминовая к-та глутамин

Аналогично идет образование аспарагина. В организмах животных также образуются амиды аспарагиновой и глутаминовой кислот, которые являются резервом (депо) азота.

Аммиак, который образуется при дезамиировании аминокислот, может связываться аспарагиновой и глутаминовой кислотами. При этом образуются амиды аспарагин и глутамин.

Список использованной литературы:

1) Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия / Ю.А. Овчинников. - М.: Просвещение, 1987.

2) Яковишин Л.А. Избранные главы биоорганической химии / Л.А. Яковишин. - Севастополь: Стрижак-пресс, 2006.

3) Филиппович Ю.В. Основы биохимии. - М., 2007

4) Нейланд О.Я. Органическая химия.- М., 1990

Страницы: 1, 2