اسیدهای آمینه، ترکیب و خواص شیمیایی آنها: برهمکنش با اسید هیدروکلریک، قلیاها، با یکدیگر. نقش بیولوژیکی اسیدهای آمینه و کاربردهای آنها

بر اساس ماهیت جایگزین های هیدروکربنی، آمین ها به دو دسته تقسیم می شوند

ویژگی های ساختاری کلی آمین ها

درست مانند مولکول آمونیاک، در مولکول هر آمینی، اتم نیتروژن یک جفت الکترون تنها دارد که به یکی از رئوس چهار وجهی تحریف شده هدایت می شود:

به همین دلیل، آمین ها نیز مانند آمونیاک دارای خواص اساسی هستند.

بنابراین، آمین ها، مشابه آمونیاک، به طور برگشت پذیر با آب واکنش می دهند و پایه های ضعیفی را تشکیل می دهند:

پیوند بین کاتیون هیدروژن و اتم نیتروژن در مولکول آمین با استفاده از مکانیسم دهنده-گیرنده به دلیل جفت الکترون تنها اتم نیتروژن تحقق می یابد. آمین های اشباع در مقایسه با آمونیاک بازهای قوی تری هستند، زیرا در چنین آمین هایی، جایگزین های هیدروکربنی دارای اثر القایی مثبت (+I) هستند. در این راستا، چگالی الکترون روی اتم نیتروژن افزایش می‌یابد که تعامل آن با کاتیون H + را تسهیل می‌کند.

آمین های معطر، اگر گروه آمینه مستقیماً به حلقه معطر متصل باشد، در مقایسه با آمونیاک، خواص پایه ضعیف تری از خود نشان می دهند. این به دلیل این واقعیت است که جفت الکترون تنها اتم نیتروژن به سمت سیستم π آروماتیک حلقه بنزن منتقل می شود و در نتیجه چگالی الکترون روی اتم نیتروژن کاهش می یابد. به نوبه خود، این منجر به کاهش خواص اساسی، به ویژه توانایی تعامل با آب می شود. به عنوان مثال، آنیلین فقط با اسیدهای قوی واکنش می دهد، اما عملا با آب واکنش نمی دهد.

خواص شیمیایی آمین های اشباع شده

همانطور که قبلا ذکر شد، آمین ها به طور برگشت پذیر با آب واکنش می دهند:

محلول های آبی آمین ها به دلیل تفکیک بازهای حاصل، واکنش قلیایی دارند:

آمین های اشباع شده به دلیل خواص پایه قوی تر، بهتر از آمونیاک با آب واکنش می دهند.

خواص اساسی آمین های اشباع در سری افزایش می یابد.

آمین های اشباع ثانویه بازهای قوی تری نسبت به آمین های اشباع اولیه هستند که به نوبه خود بازهای قوی تری نسبت به آمونیاک هستند. در مورد خواص پایه آمین های سوم، اگر در مورد واکنش در محلول های آبی صحبت می کنیم، خواص اساسی آمین های سوم بسیار بدتر از آمین های ثانویه و حتی کمی بدتر از آمین های اولیه بیان می شود. این به دلیل موانع فضایی است که به طور قابل توجهی بر سرعت پروتوناسیون آمین تأثیر می گذارد. به عبارت دیگر، سه جانشین اتم نیتروژن را مسدود کرده و در برهمکنش آن با کاتیون های H+ اختلال ایجاد می کنند.

تعامل با اسیدها

هم آمین های اشباع آزاد و هم محلول های آبی آنها با اسیدها واکنش می دهند. در این حالت نمک ها تشکیل می شوند:

از آنجایی که خواص پایه آمین های اشباع شده بیشتر از آمونیاک است، چنین آمین هایی حتی با اسیدهای ضعیف مانند اسید کربنیک واکنش نشان می دهند:

نمک های آمین جامداتی هستند که در آب بسیار حل می شوند و در حلال های آلی غیرقطبی کمی حل می شوند. برهمکنش نمک های آمین با قلیاها منجر به آزاد شدن آمین های آزاد می شود، شبیه به جابجایی آمونیاک زمانی که قلیایی ها روی نمک های آمونیوم عمل می کنند:

2. آمین های اشباع اولیه با اسید نیتروژن واکنش می دهند و الکل های مربوطه، نیتروژن N2 و آب را تشکیل می دهند. مثلا:

یک ویژگی بارزاین واکنش تشکیل گاز نیتروژن است و بنابراین برای آمین های اولیه کیفی است و برای تشخیص آنها از آمین های ثانویه و سوم استفاده می شود. لازم به ذکر است که اغلب این واکنش با مخلوط کردن آمین نه با محلول خود اسید نیتریت، بلکه با محلول نمک اسید نیتریت (نیتریت) و سپس افزودن یک اسید معدنی قوی به این مخلوط انجام می شود. هنگامی که نیتریت ها با اسیدهای معدنی قوی تعامل می کنند، اسید نیتروژن تشکیل می شود که سپس با آمین واکنش می دهد:

آمین های ثانویه، تحت شرایط مشابه، مایعات روغنی، به اصطلاح N-nitrosamine می دهند، اما این واکنش در وظایف واقعیهیچ آزمون دولتی واحدی در شیمی وجود ندارد. آمین های سوم با اسید نیتروژن واکنش نمی دهند.

احتراق کامل هر آمین منجر به تشکیل دی اکسید کربن، آب و نیتروژن می شود:

برهمکنش با هالوآلکان ها

قابل توجه است که دقیقاً همان نمک از اثر هیدروژن کلرید بر روی یک آمین جایگزین بیشتر بدست می آید. در مورد ما، هنگامی که هیدروژن کلرید با دی متیل آمین واکنش می دهد:

تهیه آمین ها:

1) آلکیلاسیون آمونیاک با هالوآلکان ها:

در صورت کمبود آمونیاک، نمک آن به جای آمین به دست می آید:

2) کاهش توسط فلزات (به هیدروژن در سری فعالیت) در یک محیط اسیدی:

پس از درمان محلول با قلیایی برای آزادسازی آمین آزاد:

3) واکنش آمونیاک با الکل ها هنگام عبور مخلوط آنها از اکسید آلومینیوم گرم شده. بسته به نسبت الکل / آمین، آمین های اولیه، ثانویه یا سوم تشکیل می شوند:

خواص شیمیایی آنیلین

آنیلین - نام بی اهمیت آمینو بنزن که دارای فرمول است:

همانطور که از شکل مشاهده می شود، در مولکول آنیلین گروه آمینه به طور مستقیم به حلقه معطر متصل است. چنین آمین هایی، همانطور که قبلاً ذکر شد، خواص اساسی بسیار کمتری نسبت به آمونیاک دارند. بنابراین، به طور خاص، آنیلین عملا با آب و اسیدهای ضعیف مانند اسید کربنیک واکنش نمی دهد.

واکنش آنیلین با اسیدها

آنیلین با اسیدهای معدنی قوی و متوسط ​​واکنش می دهد. در این مورد، نمک های فنیل آمونیوم تشکیل می شوند:

واکنش آنیلین با هالوژن

همانطور که قبلاً در ابتدای این فصل گفته شد، گروه آمینه در آمین های معطر به حلقه معطر کشیده می شود که به نوبه خود چگالی الکترون روی اتم نیتروژن را کاهش می دهد و در نتیجه آن را در حلقه آروماتیک افزایش می دهد. افزایش چگالی الکترون در حلقه آروماتیک منجر به این واقعیت می شود که واکنش های جایگزینی الکتروفیل، به ویژه واکنش های با هالوژن ها، به ویژه در موقعیت های ارتو و پارا نسبت به گروه آمینه، بسیار راحت تر انجام می شود. بنابراین، آنیلین به راحتی با آب برم واکنش می دهد و رسوب سفیدی از 2،4،6-تریبروموآنیلین را تشکیل می دهد:

این واکنش برای آنیلین کیفی است و اغلب اجازه می دهد تا آن را در میان سایر ترکیبات آلی شناسایی کند.

واکنش آنیلین با اسید نیتروژن

آنیلین با اسید نیتروژن واکنش می دهد، اما به دلیل اختصاصی بودن و پیچیدگی این واکنش، در آزمون دولتی واحد واقعی در شیمی ظاهر نمی شود.

واکنش های آلکیلاسیون آنیلین

با استفاده از آلکیلاسیون متوالی آنیلین در اتم نیتروژن با هیدروکربن های هالوژنه، آمین های ثانویه و سوم را می توان به دست آورد:

دریافت آنیلین

1. کاهش نیتروبنزن توسط فلزات در حضور اسیدهای غیر اکسید کننده قوی:

C 6 H 5 -NO 2 + 3Fe + 7HCl = +Cl- + 3FeCl 2 + 2H 2 O

Cl - + NaOH = C 6 H 5 -NH 2 + NaCl + H 2 O

هر فلزی که قبل از هیدروژن در سری فعالیت قرار گیرد می تواند به عنوان فلز استفاده شود.

واکنش کلروبنزن با آمونیاک:

C 6 H 5 -Cl + 2NH 3 → C 6 H 5 NH 2 + NH 4 Cl

خواص شیمیایی اسیدهای آمینه

آمینو اسید ترکیباتی هستند که مولکول های آنها شامل دو نوع گروه عاملی - گروه های آمینه (-NH 2) و کربوکسی- (-COOH) است.

به عبارت دیگر، اسیدهای آمینه را می توان مشتقات اسیدهای کربوکسیلیک در نظر گرفت که در مولکول های آن یک یا چند اتم هیدروژن با گروه های آمینه جایگزین می شود.

بنابراین، فرمول کلی اسیدهای آمینه را می توان به صورت (NH 2) x R(COOH) y نوشت که x و y اغلب برابر یک یا دو هستند.

از آنجایی که مولکول های آمینو اسید دارای هر دو گروه آمینو و کربوکسیل هستند، نشان می دهند خواص شیمیاییشبیه به هر دو آمین و اسیدهای کربوکسیلیک.

خواص اسیدی اسیدهای آمینه

تشکیل نمک با قلیاها و کربناتهای فلزات قلیایی

استری شدن اسیدهای آمینه

اسیدهای آمینه می توانند با استریفیکاسیون با الکل ها واکنش دهند:

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O

خواص اساسی اسیدهای آمینه

1. تشکیل نمک هنگام تعامل با اسیدها

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. تعامل با اسید نیتروژن

NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O

توجه: برهمکنش با اسید نیتروژن مانند آمین های اولیه انجام می شود

3. آلکیلاسیون

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. برهمکنش اسیدهای آمینه با یکدیگر

اسیدهای آمینه می توانند با یکدیگر واکنش نشان دهند تا پپتیدها را تشکیل دهند - ترکیباتی که حاوی پیوند پپتیدی -C(O)-NH- در مولکول های خود هستند.

در عین حال، باید توجه داشت که در صورت واکنش بین دو اسید آمینه مختلف، بدون رعایت برخی شرایط سنتز خاص، تشکیل دی پپتیدهای مختلف به طور همزمان رخ می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، به جای واکنش گلیسین با آلانین بالا، که منجر به گلیسیلانانین شود، واکنش منجر به آلانیل گلیسین می تواند رخ دهد:

علاوه بر این، مولکول گلیسین لزوما با مولکول آلانین واکنش نمی دهد. واکنش های پپتیزاسیون نیز بین مولکول های گلیسین رخ می دهد:

و آلانین:

علاوه بر این، از آنجایی که مولکول های پپتیدهای حاصل، مانند مولکول های اسید آمینه اصلی، حاوی گروه های آمینه و گروه های کربوکسیل هستند، خود پپتیدها می توانند به دلیل تشکیل پیوندهای پپتیدی جدید با اسیدهای آمینه و سایر پپتیدها واکنش دهند.

از آمینو اسیدهای مجزا برای تولید پلی پپتیدهای مصنوعی یا به اصطلاح الیاف پلی آمید استفاده می شود. بنابراین، به طور خاص، با استفاده از پلی تراکم اسید 6-آمینو هگزان (ε-آمینوکاپروئیک)، نایلون در صنعت سنتز می شود:

رزین نایلونی حاصل برای تولید الیاف نساجی و پلاستیک استفاده می شود.

تشکیل نمکهای داخلی اسیدهای آمینه در محلول آبی

در محلول های آبی، اسیدهای آمینه عمدتاً به شکل نمک های داخلی - یون های دوقطبی (زویتریون ها) وجود دارند:

به دست آوردن اسیدهای آمینه

1) واکنش کربوکسیلیک اسیدهای کلردار با آمونیاک:

Cl-CH 2 -COOH + 2NH 3 = NH 2 -CH 2 -COOH + NH 4 Cl

2) تجزیه (هیدرولیز) پروتئین ها تحت تأثیر محلول های قوی اسیدهای معدنیو مواد قلیایی

تعریف

آمینو اسید- اینها ترکیبات آلی پیچیده ای هستند که به طور همزمان دارای یک گروه آمینه و یک گروه کربوکسیل در مولکول خود هستند.

آمینو اسیدها جامدات کریستالی هستند که با نقطه ذوب بالا مشخص می شوند و با حرارت دادن تجزیه می شوند. آنها به خوبی در آب حل می شوند. این خواص با امکان وجود اسیدهای آمینه به شکل نمک های داخلی توضیح داده می شود (شکل 1).

برنج. 1. نمک داخلی اسید آمینه استیک.

به دست آوردن اسیدهای آمینه

ترکیبات اولیه برای تولید اسیدهای آمینه اغلب اسیدهای کربوکسیلیک هستند که یک گروه آمینه به مولکول آنها وارد می شود. به عنوان مثال، به دست آوردن آنها از اسیدهای هالوژنه

CH 3 -C(Br)H-COOH + 2NH 3 →CH 3 -C(NH 2)H-COOH + NH 4 Br.

علاوه بر این، آلدئیدها (1)، اسیدهای غیر اشباع (2) و ترکیبات نیترو (3) می توانند به عنوان مواد اولیه برای تولید اسیدهای آمینه عمل کنند:

CH 3 -C(O)H + NH 3 + HCN → CH 3 -C(NH2)H-C≡H + H2O.

CH 3 -C(NH2)H-C≡H + H2O (H +) → CH3 -C(NH2)H-COOH + NH 3 (1).

CH 2 = CH-COOH + NH 3 → H 2 N-CH 2 -CH 2 -COOH (2);

O 2 N-C 6 H 4 -COOH + [H] → H 2 N-C 6 H 4 -COOH (3).

خواص شیمیایی اسیدهای آمینه

اسیدهای آمینه، به عنوان ترکیبات هتروعملکردی، وارد اکثر واکنش های مشخصه کربوکسیلیک اسیدها و آمین ها می شوند. وجود دو گروه عملکردی مختلف در مولکول‌های آمینو اسید منجر به ظهور تعدادی ویژگی خاص می‌شود.

آمینو اسیدها ترکیبات آمفوتری هستند. آنها با اسیدها و بازها واکنش نشان می دهند:

NH 2 -CH 2 -COOH + HCl→ Cl

NH 2 -CH 2 -COOH + NaOH → NH 2 -CH 2 -COONa + H 2 O

محلول های آبی اسیدهای آمینه بسته به تعداد گروه های عاملی دارای محیط خنثی، قلیایی و اسیدی هستند. به عنوان مثال، اسید گلوتامیک یک محلول اسیدی تشکیل می دهد، زیرا حاوی دو گروه کربوکسیل و یک گروه آمینه است، و لیزین یک محلول قلیایی تشکیل می دهد، زیرا حاوی یک گروه کربوکسیل و دو گروه آمینه است.

دو مولکول اسید آمینه می توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. در این حالت، یک مولکول آب جدا می شود و محصولی تشکیل می شود که در آن قطعات مولکول توسط یک پیوند پپتیدی (-CO-NH-) به یکدیگر متصل می شوند. مثلا:

ترکیب حاصل را دی پپتید می نامند. موادی که از بسیاری از باقی مانده های اسید آمینه تشکیل شده اند، پلی پپتید نامیده می شوند. پپتیدها توسط اسیدها و بازها هیدرولیز می شوند.

کاربرد اسیدهای آمینه

هم انسان و هم حیوان آمینو اسیدهای لازم برای ساختن بدن را از پروتئین های غذا به دست می آورند.

γ-آمینوبوتیریک اسید در پزشکی (آمینالون/گامالون) برای بیماری روانی; بر اساس آن طیف کاملی از داروهای نوتروپیک، یعنی تأثیرگذاری بر فرآیندهای تفکر

اسید ε-آمینوکاپروئیک در پزشکی نیز استفاده می شود (عامل هموستاتیک) و علاوه بر این یک محصول صنعتی در مقیاس بزرگ است که برای تولید الیاف پلی آمید مصنوعی - نایلون استفاده می شود.

اسید آنترانیلیک برای سنتز رنگ هایی مانند آبی نیلی استفاده می شود و همچنین در بیوسنتز ترکیبات هتروسیکلیک نقش دارد.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش

معادلات واکنش آلانین را با: الف) هیدروکسید سدیم بنویسید. ب) هیدروکسید آمونیوم؛ ج) اسید کلریدریک. نمک داخلی با توجه به چه گروه هایی خواص اسیدی و بازی از خود نشان می دهد؟

پاسخ

اسیدهای آمینه اغلب به عنوان ترکیباتی حاوی یک گروه آمینه و یک گروه کربوکسیل نشان داده می شوند، اما برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی آنها با این ساختار ناسازگار است. ساختار اسیدهای آمینه مطابق با یک یون دوقطبی است: H 3 N + -CH(R) -COO - . بیایید فرمول آلانین را به عنوان یک نمک داخلی بنویسیم: H 3 N + -CH(CH 3) -COO - . بر این اساس فرمول ساختاریبیایید معادلات واکنش را بنویسیم: الف) H3N + -CH(CH3)-COO - + NaOH = H2N-CH(CH3)-COONa + H2O. ب) H3N + -CH(CH3)-COO - + NH3 ×H2O = H2N-CH(CH3)-COONH4 + H2O. ج) H 3 N + -CH(CH 3) -COO - + HCl = Cl - . نمک داخلی اسید آمینه با بازها به عنوان اسید و با اسیدها به عنوان باز واکنش می دهد. گروه اسید N + H 3 است، گروه اصلی COO - است.

مثال 2

ورزش	هنگامی که محلولی از 9.63 گرم از یک اسید مونوآمینو کربوکسیلیک ناشناخته در معرض اسید نیتروژن اضافی قرار گرفت، 2.01 لیتر نیتروژن در 748 میلی متر به دست آمد. rt. هنر و 20 o C. تعیین کنید فرمول مولکولیاین ارتباط آیا این اسید می تواند یکی از اسیدهای آمینه طبیعی باشد؟ اگر چنین است، چه نوع اسیدی است؟ مولکول این اسید حاوی حلقه بنزن نیست.
راه حل	بیایید معادله واکنش را بنویسیم: H 2 NC x H 2 x COOH + HONO = HO-C x H 2 x -COOH + N 2 + H 2 O. بیایید مقدار ماده نیتروژن را در سطح صفر با استفاده از معادله کلاپیرون - مندلیف پیدا کنیم. برای این کار دما و فشار را بر حسب واحد SI بیان می کنیم: T = 273 + 20 = 293 K; P = 101.325 × 748 / 760 = 99.7 kPa; n (N 2) = 99.7 × 2.01 / 8.31 × 293 = 0.082 مول. با استفاده از معادله واکنش، مقدار ماده اسید آمینه و جرم مولی آن را پیدا می کنیم. طبق معادله n(H 2 NC x H 2 x COOH) = n (N 2) = 0.082 مول. M(H 2 NC x H 2 x COOH) = 9.63 / 0.082 = 117 گرم بر مول. بیایید اسید آمینه را تعریف کنیم. بیایید یک معادله ایجاد کنیم و x را پیدا کنیم: 14x + 16 + 45 = 117; H2NC4H8COOH. از اسیدهای طبیعی، والین ممکن است با این ترکیب مطابقت داشته باشد.
پاسخ	این اسید آمینه والین است.

آمینو اسیدها ترکیباتی هستند که دارای هر دو گروه آمینه و کربوکسیل در مولکول هستند. ساده ترین نماینده اسیدهای آمینه اسید آمینه استیک (گلیسین) است: NH 2 -CH 2 -COOH

از آنجایی که اسیدهای آمینه دارای دو گروه عاملی هستند، خواص آنها به این گروه از اتم ها بستگی دارد: NH 2 - و -COOH. آمینو اسیدها مواد آلی آمفوتری هستند که هم به صورت باز و هم اسید واکنش نشان می دهند.

مشخصات فیزیکی.

آمینو اسیدها مواد کریستالی بی رنگ هستند که در آب بسیار محلول و در حلال های آلی کمی محلول هستند. بسیاری از اسیدهای آمینه طعم شیرینی دارند.

خواص شیمیایی

اسیدها (خواص اساسی ظاهر می شود)

زمینه

+ اکسیدهای فلزی

اسیدهای آمینه - تشکیل پپتیدها

اگر تعداد گروه های آمینه و کربوکسیل ها یکسان باشد، اسیدهای آمینه رنگ نشانگر را تغییر نمی دهند.

1) NH 2 -CH 2 -COOH + HCl → NH 3 Cl-CH 2 -COOH

2) NH 2 -CH 2 -COOH + NaOH → NH 2 -CH 2 -COONa + H 2 O

3) NH 2 -CH 2 -COOH + NH 2 -CH 2 -COOH → NH 2 -CH 2 -CO NH-CH 2 -COOH + H 2 O

نقش بیولوژیکی اسیدهای آمینه این است که ساختار اولیه پروتئین از بقایای آنها تشکیل می شود. 20 اسید آمینه وجود دارد که مواد اولیه برای تولید پروتئین در بدن ما هستند. برخی از اسیدهای آمینه به عنوان محصولات داروییبه عنوان مثال اسید گلوتامیک - با بیماری های عصبیهیستیدین - برای زخم معده. برخی از اسیدهای آمینه در صنایع غذایی استفاده می شود.

بلیط شماره 16

آنیلین نماینده آمین ها است. ساختار و خواص شیمیایی، آماده سازی و کاربرد عملی.

آمین ها ترکیبات آلی مشتقاتی از آمونیاک هستند که در مولکول آنها یک، دو یا سه اتم هیدروژن با یک رادیکال هیدروکربنی جایگزین می شود.

فرمول کلی:

مشخصات فیزیکی.

آنیلین یک مایع روغنی بی رنگ با بوی مشخصه ضعیف، کمی محلول در آب، اما محلول در الکل، اتر و بنزن است. نقطه جوش 184 درجه سانتی گراد آنیلین یک سم قوی است که بر خون تأثیر می گذارد..

خواص شیمیایی.

اسیدها (واکنش بر روی گروه آمینه)

Br 2 ( محلول آب)

C 6 H 5 NH 2 + HCl → C 6 H 5 NH 3 Cl

خواص شیمیایی آنیلین به دلیل وجود گروه آمینه -NH 2 و حلقه بنزن در مولکول آن است که متقابلا بر یکدیگر تأثیر می گذارند.

اعلام وصول.

کاهش ترکیبات نیترو - واکنش زینین

C 6 H 5 NO 2 + H 2 → C 6 H 5 NH 2 + H 2 O

کاربرد.

از آنیلین در تولید مواد عکاسی و رنگ های آنیلین استفاده می شود. پلیمرها، مواد منفجره و داروها به دست می آیند.

شماره بلیط 17

پروتئین ها مانند پلیمرهای زیستی هستند. ساختار، خواص و عملکردهای بیولوژیکی پروتئین ها.

سنجاب ها (پروتئین ها, پلی پپتیدها) - مواد آلی با مولکولی بالا متشکل از اسیدهای آمینه که در یک زنجیره با پیوندهای پپتیدی به هم متصل شده اند. در موجودات زنده، ترکیب اسید آمینه پروتئین ها توسط کد ژنتیکی تعیین می شود، در بیشتر موارد، 20 اسید آمینه استاندارد در طول سنتز استفاده می شود.

ساختار پروتئین

مولکول های پروتئین پلیمرهای خطی هستند که از اسیدهای آمینه α (که مونومر هستند) و در برخی موارد اسیدهای آمینه بازی اصلاح شده تشکیل شده اند. توالی اسیدهای آمینه در یک پروتئین با اطلاعات موجود در ژن آن پروتئین مطابقت دارد.

· ساختار اولیه - توالی اسیدهای آمینه در یک زنجیره پلی پپتیدی - خطی.

· ساختار ثانویه پیچاندن زنجیره پلی پپتیدی به یک مارپیچ است که توسط پیوندهای هیدروژنی پشتیبانی می شود.

· ساختار سوم - بسته بندی مارپیچ ثانویه به یک توپ. حفظ ساختار سوم: پیوندهای دی سولفیدی، پیوندهای هیدروژنی.

خواص

پروتئین ها مواد آمفوتریک هستند، درست مانند اسیدهای آمینه.

آنها در درجه حلالیت در آب متفاوت هستند، اما بیشتر پروتئین ها در آن حل می شوند.

دناتوره شدن: تغییر ناگهانی شرایط، مانند حرارت دادن یا درمان پروتئین با اسید یا قلیایی، باعث می شود پروتئین ساختارهای چهارم، سوم و ثانویه خود را از دست بدهد. دناتوره شدن در برخی موارد برگشت پذیر است.

هیدرولیز: تحت تأثیر آنزیم ها، پروتئین به اسیدهای آمینه تشکیل دهنده آن هیدرولیز می شود. این فرآیند به عنوان مثال در معده انسان تحت تأثیر آنزیم هایی مانند پپسین و تریپسین رخ می دهد.

عملکرد پروتئین ها در بدن

تابع کاتالیزوری

آنزیم ها گروهی از پروتئین ها هستند که خواص کاتالیزوری خاصی دارند. از بین آنزیم ها می توان به پروتئین های زیر اشاره کرد: تریپسین، پپسین، آمیلاز، لیپاز.

عملکرد ساختاری

پروتئین ها مواد ساختمانی تقریباً همه بافت ها هستند: ماهیچه ها، حمایت کننده ها، پوشش ها.

عملکرد حفاظتی

پروتئین های آنتی بادی که می توانند ویروس ها و باکتری های بیماری زا را خنثی کنند .

عملکرد سیگنال

پروتئین های گیرنده سیگنال های دریافتی از سلول های همسایه را درک و انتقال می دهند.

عملکرد حمل و نقل

هموگلوبین اکسیژن را از ریه ها به بافت های دیگر و دی اکسید کربن را از بافت ها به ریه ها می برد.

عملکرد ذخیره سازی

این پروتئین ها شامل پروتئین های به اصطلاح ذخیره می شوند که به عنوان منبع انرژی و ماده در دانه های گیاهی و تخم های حیوانی ذخیره می شوند. آنها به عنوان مصالح ساختمانی عمل می کنند.

عملکرد موتور

پروتئین هایی که انجام می دهند فعالیت انقباضیاینها اکتین و میوزین هستند

بلیط شماره 18

1. ویژگی های عمومیترکیبات با مولکولی بالا: ترکیب، ساختار، واکنش های زیربنایی تولید آنها (با استفاده از مثال پلی اتیلن).

ترکیبات با وزن مولکولی بالا (پلیمرها) موادی هستند که درشت مولکولهای آنها از واحدهای تکرار شونده متعدد تشکیل شده است. وزن مولکولی نسبی آنها می تواند از چند هزار تا چندین میلیون متغیر باشد.

مونومرماده ای کم مولکولی است که از آن پلیمر به دست می آید.

پیوند ساختاری- گروه هایی از اتم ها که بارها در یک ماکرومولکول پلیمری تکرار می شوند.

درجه پلیمریزاسیون- تعداد واحدهای ساختاری تکرار شونده

nCH 2 =CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n

پلیمرها را می توان از طریق واکنش های پلیمریزاسیون و پلی تراکم به دست آورد.

نشانه های واکنش بسپارش:

1. هیچ محصول جانبی تشکیل نمی شود.

2. واکنش به دلیل پیوندهای دو یا سه گانه رخ می دهد.

nCH 2 =CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -) n– واکنش پلیمریزاسیون اتیلن – تشکیل پلی اتیلن.

نشانه های واکنش چند متراکم شدن:

1. محصولات فرعی تشکیل می شود.

2. واکنش به دلیل گروه های عاملی رخ می دهد.

به عنوان مثال: تشکیل رزین فنل فرمالدئید از فنل و فرمالدئید، یک پیوند پلی پپتیدی از اسیدهای آمینه. در این مورد، علاوه بر پلیمر، یک محصول جانبی - آب تشکیل می شود.

ترکیبات با مولکولی بالا نسبت به مواد دیگر مزایای خاصی دارند: آنها در برابر معرف ها مقاوم هستند، جریان را هدایت نمی کنند، از نظر مکانیکی قوی هستند و سبک وزن هستند. فیلم ها، لاک ها، لاستیک ها و پلاستیک ها از پلیمرها ساخته می شوند.

© یولیا فورمن - stock.adobe.com

آمینو اسیدها مواد آلی هستند که از یک اسکلت هیدروکربنی و دو گروه اضافی تشکیل شده اند: آمینو و کربوکسیل. دو رادیکال آخر خواص منحصر به فرد اسیدهای آمینه را تعیین می کنند - آنها می توانند خواص اسیدها و قلیایی ها را نشان دهند: اولی به دلیل گروه کربوکسیل و دومی به دلیل گروه آمینه.

بنابراین، ما متوجه شدیم که اسیدهای آمینه از دیدگاه بیوشیمیایی چیست. حال به تاثیر آنها بر بدن و استفاده از آنها در ورزش می پردازیم. برای ورزشکاران، آمینو اسیدها برای شرکت آنها مهم است. بدن ما از اسیدهای آمینه منفرد ساخته شده است - ماهیچه، اسکلتی، کبد، بافت همبند. علاوه بر این، برخی از اسیدهای آمینه به طور مستقیم در متابولیسم نقش دارند. به عنوان مثال، آرژنین در چرخه اوره اورنیتین نقش دارد - مکانیزم منحصر به فردخنثی سازی آمونیاک تشکیل شده در کبد در طول هضم پروتئین ها.



• از تیروزین در قشر آدرنال، کاتکول آمین ها - آدرنالین و نوراپی نفرین - هورمون هایی که عملکرد آنها حفظ تون قلب است سنتز می شود. سیستم عروقی، یک واکنش فوری به یک موقعیت استرس زا.
• تریپتوفان پیش ساز هورمون خواب ملاتونین است که در غده صنوبری مغز - غده صنوبری - تولید می شود. با کمبود این اسید آمینه در رژیم غذایی، روند به خواب رفتن دشوارتر می شود، بی خوابی و تعدادی دیگر از بیماری های ناشی از آن ایجاد می شود.

این لیست می تواند برای مدت طولانی ادامه یابد، اما بیایید روی اسید آمینه تمرکز کنیم، که اهمیت آن به ویژه برای ورزشکاران و افرادی که به طور متوسط ​​در ورزش فعالیت می کنند بسیار زیاد است.

گلوتامین برای چیست؟

- اسید آمینه ای که سنتز پروتئینی را که بافت ایمنی بدن ما را تشکیل می دهد محدود می کند - غدد لنفاویو تشکیلات فردی بافت لنفاوی. اهمیت این سیستم به سختی قابل برآورد است: بدون مقاومت مناسب در برابر عفونت ها، نیازی به صحبت در مورد هیچ فرآیند تمرینی نیست. علاوه بر این، هر تمرینی - بدون توجه به حرفه ای یا آماتور - استرس دوز برای بدن است.

فشار - شرط لازمبه منظور جابجایی "نقطه تعادل" خود، یعنی ایجاد تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی خاصی در بدن. هر استرس زنجیره ای از واکنش هاست که بدن را به حرکت در می آورد. در طول فاصله ای که رگرسیون آبشار واکنش های سیستم سمپاتوآدرنال را مشخص می کند (یعنی آنها نشان دهنده استرس هستند) کاهش سنتز بافت لنفاوی رخ می دهد. به همین دلیل، روند پوسیدگی از سرعت سنتز فراتر می رود، به این معنی که سیستم ایمنی ضعیف می شود. بنابراین، مصرف اضافی گلوتامین این اثر بسیار نامطلوب، اما اجتناب ناپذیر فعالیت بدنی را به حداقل می رساند.



اسیدهای آمینه ضروری و غیر ضروری

برای درک اینکه چرا اسیدهای آمینه ضروری در ورزش مورد نیاز است، باید درک کلی از متابولیسم پروتئین داشته باشید. پروتئین های مصرف شده توسط انسان در سطح است دستگاه گوارشپردازش شده توسط آنزیم ها - موادی که غذایی که می خوریم را تجزیه می کنند.

به طور خاص، پروتئین ها ابتدا به پپتیدها تجزیه می شوند - زنجیره های جداگانه اسیدهای آمینه که ساختار فضایی چهارتایی ندارند. و پپتیدها به اسیدهای آمینه منفرد تجزیه می شوند. آنها به نوبه خود توسط بدن انسان جذب می شوند. این بدان معناست که اسیدهای آمینه جذب خون می شوند و تنها از این مرحله می توان از آنها به عنوان محصولاتی برای سنتز پروتئین بدن استفاده کرد.



با نگاهی به آینده، خواهیم گفت که مصرف آمینو اسیدهای فردی در ورزش این مرحله را کوتاه می کند - اسیدهای آمینه منفرد بلافاصله در خون جذب می شوند و فرآیندهای سنتز و همچنین اثر بیولوژیکی اسیدهای آمینه سریعتر اتفاق می افتد.

در کل بیست اسید آمینه وجود دارد. برای اینکه فرآیند سنتز پروتئین در بدن انسان اصولاً امکان پذیر شود، طیف کامل باید در رژیم غذایی انسان وجود داشته باشد - همه 20 ترکیب.

غیر قابل تعویض

از این لحظه است که مفهوم ضروری بودن ظاهر می شود. آمینو اسیدهای ضروری آنهایی هستند که بدن ما قادر به سنتز آنها به تنهایی از سایر اسیدهای آمینه نیست. و این بدان معنی است که آنها از هیچ جا ظاهر می شوند مگر از غذا. 8 آمینو اسید به اضافه 2 اسید آمینه تا حدی قابل تعویض وجود دارد.

بیایید به جدولی که در آن محصولات حاوی هر کدام هستند نگاه کنیم اسید آمینه ضروریو نقش آن در بدن انسان چیست:

نام	چه محصولاتی حاوی	نقش در بدن
	آجیل، جو، ماهی، تخم مرغ، مرغ،	قند خون را کاهش می دهد
	نخود، عدس، بادام هندی، گوشت، ماهی، تخم مرغ، جگر، گوشت	بافت ماهیچه ای را بازیابی می کند
	آمارانت، گندم، ماهی، گوشت، اکثر لبنیات	در جذب کلسیم شرکت می کند
	بادام زمینی، قارچ، گوشت، حبوبات، محصولات لبنی، بسیاری از غلات	شرکت می کند فرآیندهای متابولیکنیتروژن
فنیل آلانین	، آجیل، پنیر، شیر، ماهی، تخم مرغ، حبوبات مختلف	بهبود حافظه
ترئونین	تخم مرغ، آجیل، لوبیا، محصولات لبنی	کلاژن را سنتز می کند
	، تخم مرغ، گوشت، ماهی، حبوبات، عدس	در حفاظت از اشعه شرکت می کند
تریپتوفان	کنجد، جو، حبوبات، بادام زمینی، آجیل کاج، اکثر لبنیات، مرغ، گوشت، ماهی، خشک	خواب را بهبود می بخشد و عمیق می کند
هیستیدین (تا حدی قابل تعویض)	عدس، سویا، بادام زمینی، سالمون، گوشت گاو و فیله مرغ، فیله گوشت خوک	در واکنش های ضد التهابی شرکت می کند
(تا حدی قابل تعویض)	ماست، کنجد، تخم کدو تنبل، پنیر سوئیسی، گوشت گاو، گوشت خوک، بادام زمینی	باعث رشد و ترمیم بافت های بدن می شود

اسیدهای آمینه به مقدار کافی در منابع حیوانی پروتئین - ماهی، گوشت، مرغ یافت می شود. در غیاب اینها در رژیم غذایی، مصرف اسیدهای آمینه از دست رفته به عنوان مکمل بسیار توصیه می شود تغذیه ورزشیکه مخصوصاً برای ورزشکاران گیاهخوار اهمیت دارد.

دومی باید توجه ویژه ای به مکمل هایی مانند BCAA - مخلوطی از لوسین، والین و ایزولوسین داشته باشد. این اسیدهای آمینه هستند که می توانند باعث "کاهش" در رژیم غذایی بدون منابع حیوانی پروتئین شوند. برای یک ورزشکار (هم حرفه ای و هم آماتور) این کاملا غیر قابل قبول است، زیرا در دراز مدت منجر به کاتابولیسم از بیرون خواهد شد. اعضای داخلیو به بیماری های دومی. کبد اولین کسی است که از کمبود اسیدهای آمینه رنج می برد.



© conejota - stock.adobe.com

قابل تعویض

ما اسیدهای آمینه ضروری و نقش آنها را در جدول زیر در نظر می گیریم:

چه اتفاقی برای آمینو اسیدها و پروتئین ها در بدن شما می افتد؟

اسیدهای آمینه ای که وارد جریان خون می شوند ابتدا در بافت های بدن که بیشترین نیاز را دارند، توزیع می شود. اگر کمبود اسیدهای آمینه خاصی دارید، مصرف پروتئین اضافی غنی از آنها یا مصرف اسیدهای آمینه اضافی به ویژه مفید خواهد بود.

سنتز پروتئین روی می دهد سطح سلولی. هر سلول دارای یک هسته است - مهمترین بخش سلول. اینجاست که اطلاعات ژنتیکی خوانده و بازتولید می شود. اساساً تمام اطلاعات مربوط به ساختار سلولی در توالی اسیدهای آمینه رمزگذاری می شود.

چگونه آمینو اسیدها را برای یک آماتور معمولی که 3-4 بار در هفته ورزش می کند انتخاب کنیم؟ به هیچ وجه. او به سادگی به آنها نیاز ندارد.

مهم تر برای انسان مدرنتوصیه های زیر:

1. شروع به خوردن منظم در همان زمان کنید.
2. رژیم غذایی خود را با پروتئین، چربی و کربوهیدرات متعادل کنید.
3. غذاهای فست فود و غذاهای بی کیفیت را از برنامه غذایی خود حذف کنید.
4. شروع به نوشیدن آب کافی - 30 میلی لیتر به ازای هر کیلوگرم وزن بدن کنید.
5. از شکر تصفیه شده اجتناب کنید.

این دستکاری های اساسی بسیار بیشتر از افزودن هر گونه افزودنی به رژیم غذایی شما خواهد بود.علاوه بر این، مکمل های بدون داشتن این شرایط کاملاً بی فایده خواهند بود.

اگر چیزی نامشخص می خورید، چرا بدانید چه آمینو اسیدهایی نیاز دارید؟ چگونه می دانید کتلت های کافه تریا از چه چیزی ساخته شده اند؟ یا سوسیس؟ یا چه نوع گوشتی در پتی برگر وجود دارد؟ ما اصلاً در مورد رویه های پیتزا چیزی نمی گوییم.

بنابراین، قبل از نتیجه گیری در مورد نیاز به اسیدهای آمینه، باید شروع به خوردن ساده، تمیز و محصولات سالمو توصیه های ذکر شده در بالا را دنبال کنید.

همین امر در مورد مصرف مکمل پروتئین نیز صدق می کند. اگر رژیم غذایی شما حاوی 1.5-2 گرم پروتئین به ازای هر کیلوگرم وزن بدن باشد، نیازی به پروتئین اضافی ندارید. بهتر است برای خرید مواد غذایی با کیفیت هزینه کنید.

همچنین درک این نکته مهم است که پروتئین و آمینو اسیدها داروهای دارویی نیستند! اینها فقط مکمل های تغذیه ورزشی هستند. و کلمه کلیدی در اینجا مواد افزودنی است. در صورت نیاز اضافه می شوند.

برای درک اینکه آیا نیازی وجود دارد، باید رژیم غذایی خود را کنترل کنید. اگر قبلاً مراحل ذکر شده در بالا را طی کرده اید و متوجه شده اید که مکمل ها همچنان ضروری هستند، اولین کاری که باید انجام دهید این است که به فروشگاه تغذیه ورزشی بروید و با توجه به توانایی های مالی خود محصول مناسب را انتخاب کنید. تنها کاری که مبتدیان نباید انجام دهند این است که اسیدهای آمینه با طعم طبیعی بخرند: نوشیدن آنها به دلیل تلخی شدید آنها دشوار خواهد بود.

مضرات، عوارض جانبی، موارد منع مصرف

اگر بیماری دارید که با عدم تحمل یکی از اسیدهای آمینه مشخص می شود، از بدو تولد می دانید، درست مانند والدینتان. همچنان باید از مصرف این اسید آمینه اجتناب شود. اگر اینطور نیست، صحبت در مورد خطرات و موارد منع مصرف افزودنی ها بی فایده است، زیرا این مواد کاملاً طبیعی هستند.

اسیدهای آمینه جزئی از پروتئین هستند و پروتئین جزء رایج رژیم غذایی انسان است.هر چیزی که در فروشگاه های تغذیه ورزشی فروخته می شود، نیست داروهای دارویی! فقط آماتورها می توانند در مورد هر گونه آسیب و موارد منع مصرف صحبت کنند. به همین دلیل، منطقی نیست که چنین مفهومی را در نظر بگیریم اثرات جانبیاسیدهای آمینه - با مصرف متوسط ​​هیچ واکنش منفی وجود ندارد.

رویکردی هوشیارانه به رژیم غذایی و تمرین ورزشی خود داشته باشید! سلامت باشید!

مواد آلی که مولکول های آنها دارای گروه های کربوکسیل و آمین است اسید آمینه یا آمینو کربوکسیلیک اسید نامیده می شود. اینها ترکیبات حیاتی هستند که اساس ساخت موجودات زنده هستند.

ساختار

اسید آمینه مونومری است که از نیتروژن، هیدروژن، کربن و اکسیژن تشکیل شده است. همچنین رادیکال های غیر هیدروکربنی مانند گوگرد یا فسفر می توانند به اسید آمینه بچسبند.

فرمول کلی شرطی اسیدهای آمینه NH 2 -R-COOH است که در آن R یک رادیکال دو ظرفیتی است. در این حالت ممکن است چندین گروه آمینه در یک مولکول وجود داشته باشد.

برنج. 1. ساختار ساختاری اسیدهای آمینه.

از دیدگاه شیمیایی، اسیدهای آمینه مشتقاتی از اسیدهای کربوکسیلیک هستند که در مولکول آنها اتم های هیدروژن با گروه های آمینه جایگزین می شوند.

انواع

اسیدهای آمینه بر اساس چندین معیار طبقه بندی می شوند. طبقه بندی بر اساس سه معیار در جدول ارائه شده است.

امضا کردن	چشم انداز	شرح	مثال
با توجه به محل قرارگیری گروه های آمین و کربوکسیل نسبت به یکدیگر	اسیدهای آمینه α
	β-، γ-، δ-، ε- و سایر اسیدهای آمینه		اسید β-آمینو پروپیونیک (دو اتم بین گروه ها)، اسید ε-آمینوکاپروئیک (پنج اتم)
توسط قسمت متغیر (رادیکال)	آلیفاتیک (چرب)		لیزین، سرین، ترئونین، آرژنین
	معطر		فنیل آلانین، تریپتوفان، تیروزین
	هتروسیکلیک		تریپتوفان، هیستیدین، پرولین
	اسیدهای ایمینو		پرولین، هیدروکسی پرولین
با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی	غیر قطبی (آب گریز)	با آب تداخل ندارد	گلیسین، والین، لوسین، پرولین
	قطبی (آب دوست)	با آب تعامل داشته باشید. به دو دسته بدون بار، بار مثبت و منفی تقسیم می شود	لیزین، سرین، آسپارتات، گلوتامات، گلوتامین

برنج. 2. طرح طبقه بندی اسید آمینه.

نام ها از نام های ساختاری یا بی اهمیت اسیدهای کربوکسیلیک با پیشوند "آمینو-" تشکیل شده اند. اعداد نشان می دهد که گروه آمینه در کجا قرار دارد. نام های بی اهمیتی که به "-in" ختم می شوند نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، اسید 2-aminobutanoic یا α-aminobutyric.

خواص

اسیدهای آمینه متفاوت هستند مشخصات فیزیکیاز دیگران اسیدهای آلی. تمام ترکیبات این کلاس، مواد کریستالی هستند، به شدت در آب محلول هستند، اما در حلال های آلی کم محلول هستند. آنها ذوب می شوند دمای بالا، طعم شیرینی دارند و به راحتی نمک تشکیل می دهند.

آمینو اسیدها ترکیبات آمفوتری هستند. به دلیل وجود گروه کربوکسیل، -COOH خواص اسیدها را نشان می دهد. گروه آمینه -NH 2 ویژگی های اساسی را تعیین می کند.

خواص شیمیایی ترکیبات:

• احتراق:

  4NH 2 CH 2 COOH + 13O 2 → 8CO 2 + 10H 2 O + 2N 2;

• هیدرولیز:

  NH 2 CH 2 COOH + H 2 O ↔ NH 3 CH 2 COOH + OH;

• واکنش با محلول قلیایی:

  NH 2 CH 2 COOH + NaOH → NH 2 CH 2 COO-Na + H 2 O;

• واکنش با محلول اسید:

  2NH 2 CH 2 COOH + H 2 SO 4 → (NH 3 CH 2 COOH) 2 SO 4 ;

• استری شدن:

  NH 2 CH 2 COOH + C 2 H 5 OH → NH 2 CH 2 COOC 2 H 5 + H 2 O.

پلیمرهای بلند - پروتئین - از مونومرهای اسید آمینه تشکیل می شوند. یک پروتئین می تواند حاوی چندین اسید آمینه مختلف باشد. به عنوان مثال، پروتئین کازئین موجود در شیر از تیروزین، لیزین، والین، پرولین و تعدادی اسید آمینه دیگر تشکیل شده است. بسته به ساختار آنها، پروتئین ها عمل می کنند توابع مختلفدر ارگانیسم

برنج. 3. پروتئین ها.

ما چه آموخته ایم؟

از درس شیمی پایه دهم یاد گرفتیم که اسیدهای آمینه چیست، حاوی چه موادی هستند و چگونه طبقه بندی می شوند. اسیدهای آمینه شامل دو گروه عاملی هستند - یک گروه آمینه -NH 2 و یک گروه کربوکسیل -COOH. وجود دو گروه ماهیت آمفوتریک اسیدهای آمینه را تعیین می کند: ترکیبات دارای خواص باز و اسید هستند. اسیدهای آمینه بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم می شوند و از نظر تعداد گروه های آمینه، وجود یا عدم وجود حلقه بنزن، وجود هترواتم و برهمکنش با آب متفاوت هستند.

در مورد موضوع تست کنید

ارزیابی گزارش

میانگین امتیاز: 4 . مجموع امتیازهای دریافتی: 150.