Aminoskābes, to sastāvs un ķīmiskās īpašības: mijiedarbība ar sālsskābi, sārmiem, savā starpā. Aminoskābju bioloģiskā loma un to pielietojums

Pamatojoties uz ogļūdeņražu aizvietotāju raksturu, amīnus iedala

Amīnu vispārīgās struktūras iezīmes

Tāpat kā amonjaka molekulā, jebkura amīna molekulā slāpekļa atomam ir vientuļš elektronu pāris, kas vērsts uz vienu no izkropļotā tetraedra virsotnēm:

Šī iemesla dēļ amīniem, tāpat kā amonjakam, ir ievērojami izteiktas pamata īpašības.

Tādējādi amīni, līdzīgi kā amonjaks, atgriezeniski reaģē ar ūdeni, veidojot vājas bāzes:

Saite starp ūdeņraža katjonu un slāpekļa atomu amīna molekulā tiek realizēta, izmantojot donora-akceptora mehānismu, pateicoties slāpekļa atoma vientuļajam elektronu pārim. Piesātinātie amīni ir spēcīgākas bāzes salīdzinājumā ar amonjaku, jo šādos amīnos ogļūdeņražu aizvietotājiem ir pozitīva induktīva (+I) iedarbība. Šajā sakarā palielinās elektronu blīvums uz slāpekļa atoma, kas atvieglo tā mijiedarbību ar H + katjonu.

Aromātiskajiem amīniem, ja aminogrupa ir tieši saistīta ar aromātisko gredzenu, ir vājākas bāzes īpašības, salīdzinot ar amonjaku. Tas ir saistīts ar faktu, ka slāpekļa atoma vientuļais elektronu pāris tiek nobīdīts pret benzola gredzena aromātisko π-sistēmu, kā rezultātā samazinās elektronu blīvums uz slāpekļa atoma. Savukārt tas noved pie pamata īpašību samazināšanās, jo īpaši spējas mijiedarboties ar ūdeni. Piemēram, anilīns reaģē tikai ar stiprām skābēm, bet praktiski nereaģē ar ūdeni.

Piesātināto amīnu ķīmiskās īpašības

Kā jau minēts, amīni reaģē atgriezeniski ar ūdeni:

Amīnu ūdens šķīdumiem ir sārmaina reakcija iegūto bāzu disociācijas dēļ:

Piesātinātie amīni reaģē ar ūdeni labāk nekā amonjaks to spēcīgāko bāzes īpašību dēļ.

Sērijā palielinās piesātināto amīnu pamatīpašības.

Sekundārie piesātinātie amīni ir spēcīgākas bāzes nekā primārie piesātinātie amīni, kas savukārt ir spēcīgākas bāzes nekā amonjaks. Runājot par terciāro amīnu pamata īpašībām, ja mēs runājam par reakcijām ūdens šķīdumos, tad terciāro amīnu pamatīpašības ir izteiktas daudz sliktāk nekā sekundāro amīnu īpašības un pat nedaudz sliktākas nekā primārajiem. Tas ir saistīts ar steriskiem šķēršļiem, kas būtiski ietekmē amīna protonēšanas ātrumu. Citiem vārdiem sakot, trīs aizvietotāji "bloķē" slāpekļa atomu un traucē tā mijiedarbību ar H + katjoniem.

Mijiedarbība ar skābēm

Gan brīvie piesātinātie amīni, gan to ūdens šķīdumi reaģē ar skābēm. Šajā gadījumā veidojas sāļi:

Tā kā piesātināto amīnu pamatīpašības ir izteiktākas nekā amonjakam, šādi amīni reaģē pat ar vājām skābēm, piemēram, ogļskābi:

Amīnu sāļi ir cietas vielas, kas labi šķīst ūdenī un slikti šķīst nepolārajos organiskajos šķīdinātājos. Amīnu sāļu mijiedarbība ar sārmiem izraisa brīvu amīnu izdalīšanos, kas ir līdzīga amonjaka pārvietošanai, kad sārmi iedarbojas uz amonija sāļiem:

2. Primārie piesātinātie amīni reaģē ar slāpekļskābi, veidojot atbilstošus spirtus, slāpekli N2 un ūdeni. Piemēram:

raksturīga iezīmeŠī reakcija ir slāpekļa gāzes veidošanās, tāpēc tā ir kvalitatīva primārajiem amīniem un tiek izmantota, lai tos atšķirtu no sekundārajiem un terciārajiem. Jāņem vērā, ka visbiežāk šo reakciju veic, sajaucot amīnu nevis ar pašu slāpekļskābes šķīdumu, bet ar slāpekļskābes sāls (nitrīta) šķīdumu un pēc tam pievienojot šim maisījumam spēcīgu minerālskābi. Nitrītiem mijiedarbojoties ar spēcīgām minerālskābēm, veidojas slāpekļskābe, kas pēc tam reaģē ar amīnu:

Sekundārie amīni līdzīgos apstākļos rada eļļainus šķidrumus, tā sauktos N-nitrozamīnus, taču šī reakcija reāli uzdevumiĶīmijā nav vienota valsts eksāmena. Terciārie amīni nereaģē ar slāpekļskābi.

Jebkuru amīnu pilnīga sadegšana izraisa oglekļa dioksīda, ūdens un slāpekļa veidošanos:

Mijiedarbība ar haloalkāniem

Jāatzīmē, ka tieši tādu pašu sāli iegūst, hlorūdeņradim iedarbojoties uz vairāk aizvietotu amīnu. Mūsu gadījumā, kad hlorūdeņradis reaģē ar dimetilamīnu:

Amīnu sagatavošana:

1) Amonjaka alkilēšana ar halogēnalkāniem:

Amonjaka deficīta gadījumā amīna vietā iegūst tā sāli:

2) Reducēšana ar metāliem (līdz ūdeņradim aktivitāšu rindā) skābā vidē:

kam seko šķīduma apstrāde ar sārmu, lai atbrīvotu brīvo amīnu:

3) Amonjaka reakcija ar spirtiem, laižot to maisījumu caur uzkarsētu alumīnija oksīdu. Atkarībā no spirta/amīna proporcijām veidojas primārie, sekundārie vai terciārie amīni:

Anilīna ķīmiskās īpašības

Anilīns - triviālais aminobenzola nosaukums ar formulu:

Kā redzams attēlā, anilīna molekulā aminogrupa ir tieši saistīta ar aromātisko gredzenu. Šādiem amīniem, kā jau minēts, ir daudz mazāk izteiktas pamata īpašības nekā amonjakam. Tādējādi, jo īpaši, anilīns praktiski nereaģē ar ūdeni un vājām skābēm, piemēram, ogļskābi.

Anilīna reakcija ar skābēm

Anilīns reaģē ar stiprām un vidēji stiprām neorganiskām skābēm. Šajā gadījumā veidojas fenilamonija sāļi:

Anilīna reakcija ar halogēniem

Kā jau tika teikts šīs nodaļas pašā sākumā, aminogrupa aromātiskajos amīnos tiek ievilkta aromātiskajā gredzenā, kas savukārt samazina elektronu blīvumu uz slāpekļa atoma un rezultātā palielina to aromātiskajā gredzenā. Elektronu blīvuma palielināšanās aromātiskajā gredzenā noved pie tā, ka elektrofīlās aizvietošanas reakcijas, jo īpaši reakcijas ar halogēniem, norit daudz vieglāk, it īpaši orto un para pozīcijās attiecībā pret aminogrupu. Tādējādi anilīns viegli reaģē ar broma ūdeni, veidojot baltas 2,4,6-tribromanilīna nogulsnes:

Šī reakcija ir kvalitatīva anilīnam un bieži ļauj to identificēt citu organisko savienojumu vidū.

Anilīna reakcija ar slāpekļskābi

Anilīns reaģē ar slāpekļskābi, taču šīs reakcijas specifikas un sarežģītības dēļ tas neparādās īstajā vienotajā valsts eksāmenā ķīmijā.

Anilīna alkilēšanas reakcijas

Izmantojot secīgu anilīna alkilēšanu pie slāpekļa atoma ar halogenētiem ogļūdeņražiem, var iegūt sekundāros un terciāros amīnus:

Anilīna iegūšana

1. Nitrobenzola reducēšana ar metāliem spēcīgu neoksidējošu skābju klātbūtnē:

C6H5-NO2 + 3Fe + 7HCl = +Cl- + 3FeCl2 + 2H2O

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

Kā metālus var izmantot jebkurus metālus, kas atrodas aktivitāšu sērijā pirms ūdeņraža.

Hlorbenzola reakcija ar amonjaku:

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

Aminoskābju ķīmiskās īpašības

Aminoskābes ir savienojumi, kuru molekulas satur divu veidu funkcionālās grupas - aminogrupas (-NH 2) un karboksi- (-COOH) grupas.

Citiem vārdiem sakot, aminoskābes var uzskatīt par karbonskābju atvasinājumiem, kuru molekulās viens vai vairāki ūdeņraža atomi ir aizstāti ar aminogrupām.

Tādējādi aminoskābju vispārīgo formulu var uzrakstīt kā (NH 2) x R(COOH) y, kur x un y visbiežāk ir vienādi ar vienu vai diviem.

Tā kā aminoskābju molekulas satur gan aminogrupu, gan karboksilgrupu, tās uzrāda Ķīmiskās īpašības līdzīgi gan amīniem, gan karbonskābēm.

Aminoskābju skābās īpašības

Sāļu veidošanās ar sārmiem un sārmu metālu karbonātiem

Aminoskābju esterifikācija

Aminoskābes var reaģēt ar esterificēšanu ar spirtiem:

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

Aminoskābju pamatīpašības

1. Sāļu veidošanās, mijiedarbojoties ar skābēm

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. Mijiedarbība ar slāpekļskābi

NH2-CH2-COOH + HNO2 → HO-CH2-COOH + N2 + H2O

Piezīme: mijiedarbība ar slāpekļskābi notiek tāpat kā ar primārajiem amīniem

3. Alkilēšana

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. Aminoskābju mijiedarbība savā starpā

Aminoskābes var reaģēt viena ar otru, veidojot peptīdus – savienojumus, kuru molekulās ir peptīdu saite –C(O)-NH-

Vienlaikus jāņem vērā, ka divu dažādu aminoskābju reakcijas gadījumā, neievērojot kādus specifiskus sintēzes nosacījumus, dažādu dipeptīdu veidošanās notiek vienlaicīgi. Tā, piemēram, glicīna reakcijas vietā ar alanīnu, kas izraisa glicilananīnu, var notikt reakcija, kas izraisa alanilglicīnu:

Turklāt glicīna molekula ne vienmēr reaģē ar alanīna molekulu. Peptizācijas reakcijas notiek arī starp glicīna molekulām:

Un alanīns:

Turklāt, tā kā iegūto peptīdu molekulas, tāpat kā sākotnējās aminoskābju molekulas, satur aminogrupas un karboksilgrupas, paši peptīdi var reaģēt ar aminoskābēm un citiem peptīdiem, veidojot jaunas peptīdu saites.

Atsevišķas aminoskābes tiek izmantotas sintētisko polipeptīdu jeb tā saukto poliamīda šķiedru ražošanai. Tādējādi, jo īpaši, izmantojot 6-aminoheksāna (ε-aminokapronskābes) polikondensāciju, neilons tiek sintezēts rūpniecībā:

Iegūtos neilona sveķus izmanto tekstilšķiedru un plastmasas ražošanai.

Aminoskābju iekšējo sāļu veidošanās ūdens šķīdumā

Ūdens šķīdumos aminoskābes pārsvarā pastāv iekšējo sāļu veidā - bipolāri joni (cwitterioni):

Aminoskābju iegūšana

1) Hlorētu karbonskābju reakcija ar amonjaku:

Cl-CH2-COOH + 2NH3 = NH2-CH2-COOH + NH4Cl

2) Olbaltumvielu sadalīšanās (hidrolīze) spēcīgu šķīdumu ietekmē minerālskābes un sārmiem.

DEFINĪCIJA

Aminoskābes- tie ir sarežģīti organiski savienojumi, kas vienlaikus satur aminogrupu un karboksilgrupu savā molekulā.

Aminoskābes ir kristāliskas cietas vielas, kurām raksturīga augsta kušanas temperatūra un kuras karsējot sadalās. Tie labi šķīst ūdenī. Šīs īpašības izskaidrojamas ar aminoskābju pastāvēšanas iespējamību iekšējo sāļu veidā (1. att.).

Rīsi. 1. Aminoetiķskābes iekšējais sāls.

Aminoskābju iegūšana

Izejvielas aminoskābju ražošanai bieži ir karbonskābes, kuru molekulā tiek ievadīta aminogrupa. Piemēram, to iegūšana no halogenētām skābēm

CH 3 -C(Br)H-COOH + 2NH3 → CH 3 -C(NH 2)H-COOH + NH 4 Br.

Turklāt aldehīdi (1), nepiesātinātās skābes (2) un nitro savienojumi (3) var kalpot kā izejmateriāli aminoskābju ražošanai:

CH3-C(O)H + NH3 + HCN → CH3 -C(NH2)H-C≡H + H2O;

CH 3 -C(NH 2)H-C≡H + H 2 O (H +) → CH 3 -C(NH 2)H-COOH + NH 3 (1).

CH2 =CH-COOH + NH3 → H2N-CH2-CH2-COOH (2);

O2N-C6H4-COOH + [H] →H2N-C6H4-COOH (3).

Aminoskābju ķīmiskās īpašības

Aminoskābes kā heterofunkcionāli savienojumi iesaistās lielākajā daļā reakciju, kas raksturīgas karbonskābēm un amīniem. Divu dažādu funkcionālo grupu klātbūtne aminoskābju molekulās izraisa vairāku specifisku īpašību parādīšanos.

Aminoskābes ir amfoteriski savienojumi. Tie reaģē gan ar skābēm, gan ar bāzēm:

NH2-CH2-COOH + HCl→ Cl

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

Aminoskābju ūdens šķīdumiem ir neitrāla, sārmaina un skāba vide atkarībā no funkcionālo grupu skaita. Piemēram, glutamīnskābe veido skābu šķīdumu, jo tajā ir divas karboksilgrupas un viena aminogrupa, un lizīns veido sārmainu šķīdumu, jo tajā ir viena karboksilgrupa un divas aminogrupas.

Divas aminoskābju molekulas var mijiedarboties viena ar otru. Šajā gadījumā ūdens molekula tiek atdalīta un veidojas produkts, kurā molekulas fragmenti ir savstarpēji saistīti ar peptīdu saiti (-CO-NH-). Piemēram:

Iegūto savienojumu sauc par dipeptīdu. Vielas, kas sastāv no daudzām aminoskābju atlikumiem, sauc par polipeptīdiem. Peptīdus hidrolizē skābes un bāzes.

Aminoskābju pielietošana

Gan cilvēki, gan dzīvnieki organisma veidošanai nepieciešamās aminoskābes iegūst no pārtikas olbaltumvielām.

γ-Aminosviestskābi izmanto medicīnā (aminalons/gammalons). garīga slimība; pamatojoties uz to veselu virkni nootropiskās zāles, t.i. domāšanas procesu ietekmēšana.

ε-Aminokaproīnskābi izmanto arī medicīnā (hemostatisks līdzeklis), turklāt tas ir liela mēroga rūpniecisks produkts, ko izmanto sintētiskās poliamīda šķiedras - neilona ražošanai.

Antranilskābi izmanto krāsvielu, piemēram, indigozilā, sintēzei, kā arī piedalās heterociklisko savienojumu biosintēzē.

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums

Uzrakstiet vienādojumus alanīna reakcijām ar: a) nātrija hidroksīdu; b) amonija hidroksīds; c) sālsskābe. Kādu grupu dēļ iekšējam sālim piemīt skābas un bāziskas īpašības?

Atbilde

Aminoskābes bieži tiek attēlotas kā savienojumi, kas satur aminogrupu un karboksilgrupu, taču dažas to fizikālās un ķīmiskās īpašības neatbilst šai struktūrai. Aminoskābju struktūra atbilst bipolāriem joniem: H3N+-CH(R)-COO-. Uzrakstīsim alanīna kā iekšējā sāls formulu: H3N+-CH(CH3)-COO-. Pamatojoties uz šo strukturālā formula, uzrakstīsim reakciju vienādojumus: a) H3N + -CH(CH3)-COO- + NaOH = H2N-CH(CH3)-COONa + H2O; b) H3N + -CH(CH3)-COO- + NH3 × H2O = H2N-CH(CH3)-COONH4 + H2O; c) H3N+-CH(CH3)-COO-+HCl = Cl-. Aminoskābes iekšējais sāls reaģē ar bāzēm kā skābi un ar skābēm kā bāzi. Skābju grupa ir N + H 3, galvenā grupa ir COO -.

2. PIEMĒRS

Vingrinājums	Kad 9,63 g nezināmas monoaminokarbonskābes šķīdumu pakļāva slāpekļskābes pārpalikumam, pie 748 mm tika iegūts 2,01 l slāpekļa. rt. Art. un 20 o C. Noteikt molekulārā formulašo savienojumu. Vai šī skābe varētu būt viena no dabiskajām aminoskābēm? Ja jā, kāda veida skābe tā ir? Šīs skābes molekulā nav benzola gredzena.
Risinājums	Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu: H 2 NC x H 2 x COOH + HONO = HO-C x H 2 x -COOH + N 2 + H 2 O. Noskaidrosim slāpekļa daudzumu nulles līmenī, izmantojot Klapeirona-Mendeļejeva vienādojumu. Lai to izdarītu, mēs izsakām temperatūru un spiedienu SI vienībās: 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 mol. Izmantojot reakcijas vienādojumu, mēs atrodam aminoskābju vielas daudzumu un tās molāro masu. Saskaņā ar vienādojumu n(H 2 NC x H 2 x COOH) = n(N 2) = 0,082 mol. M(H2NC x H2xCOOH) = 9,63 / 0,082 = 117 g/mol. Definēsim aminoskābi. Izveidosim vienādojumu un atrodam x: 14x + 16 + 45 = 117; H2NC4H8COOH. No dabiskajām skābēm šim sastāvam var atbilst valīns.
Atbilde	Šī aminoskābe ir valīns.

Aminoskābes ir savienojumi, kas satur gan aminogrupu, gan karboksilgrupu molekulā. Vienkāršākais aminoskābju pārstāvis ir aminoetiķskābe (glicīns): NH 2 -CH 2 -COOH

Tā kā aminoskābes satur divas funkcionālās grupas, to īpašības ir atkarīgas no šīm atomu grupām: NH 2 - un -COOH. Aminoskābes ir amfoteriskas organiskas vielas, kas reaģē gan kā bāze, gan kā skābe.

Fizikālās īpašības.

Aminoskābes ir bezkrāsainas kristāliskas vielas, labi šķīst ūdenī un nedaudz šķīst organiskajos šķīdinātājos. Daudzām aminoskābēm ir salda garša.

Ķīmiskās īpašības

Skābes (parādās pamata īpašības)

Pamatojums

+metālu oksīdi

Aminoskābes – peptīdu veidošanās

Aminoskābes nemaina indikatora krāsu, ja aminogrupu un karboksilgrupu skaits ir vienāds.

1) NH2-CH2-COOH + HCl → NH3Cl-CH2-COOH

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

3) NH2-CH2-COOH + NH2-CH2-COOH → NH2-CH2-CO NH-CH2-COOH + H2O

Aminoskābju bioloģiskā loma ir tāda, ka proteīna primārā struktūra veidojas no to atliekām. Ir 20 aminoskābes, kas ir izejvielas olbaltumvielu ražošanai mūsu organismā. Dažas aminoskābes tiek izmantotas kā zāles, piemēram, glutamīnskābi - ar nervu slimības, histidīns - pret kuņģa čūlu. Dažas aminoskābes tiek izmantotas pārtikas rūpniecībā, tās pievieno konserviem un pārtikas koncentrātiem, lai uzlabotu pārtiku.

Biļetes numurs 16

Anilīns ir amīnu pārstāvis. Ķīmiskā struktūra un īpašības, sagatavošana un praktiskais pielietojums.

Amīni ir organiski savienojumi, kas ir amonjaka atvasinājumi, kuru molekulā viens, divi vai trīs ūdeņraža atomi ir aizstāti ar ogļūdeņraža radikāli.

Vispārējā formula:

Fizikālās īpašības.

Anilīns ir bezkrāsains eļļains šķidrums ar vāju raksturīgu smaržu, nedaudz šķīst ūdenī, bet šķīst spirtā, ēterī un benzolā. Vārīšanās temperatūra 184°C. Anilīns ir spēcīga inde, kas ietekmē asinis..

Ķīmiskās īpašības.

Skābes (reakcijas uz aminogrupu)

Br 2 ( ūdens šķīdums)

C 6 H 5 NH 2 + HCl → C 6 H 5 NH 3 Cl

Anilīna ķīmiskās īpašības ir saistītas ar aminogrupas -NH 2 un benzola gredzena klātbūtni tā molekulā, kas savstarpēji ietekmē viens otru.

Kvīts.

Nitro savienojumu reducēšana - Zinīna reakcija

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

Pieteikums.

Anilīnu izmanto fotomateriālu un anilīna krāsvielu ražošanā. Tiek iegūti polimēri, sprāgstvielas un medikamenti.

Biļetes numurs 17

Olbaltumvielas ir kā biopolimēri. Olbaltumvielu struktūra, īpašības un bioloģiskās funkcijas.

Vāveres (olbaltumvielas, polipeptīdi) - augstas molekulārās organiskās vielas, kas sastāv no aminoskābēm, kas savienotas ķēdē ar peptīdu saitēm. Dzīvos organismos proteīnu aminoskābju sastāvu nosaka ģenētiskais kods, sintēzes laikā vairumā gadījumu tiek izmantotas 20 standarta aminoskābes.

Olbaltumvielu struktūra

Olbaltumvielu molekulas ir lineāri polimēri, kas sastāv no α-aminoskābēm (kas ir monomēri) un dažos gadījumos no modificētām pamata aminoskābēm. Aminoskābju secība proteīnā atbilst informācijai, ko satur šī proteīna gēns.

· Primārā struktūra - aminoskābju secība polipeptīdu ķēdē - lineāra.

· Sekundārā struktūra ir polipeptīdu ķēdes savērpšanās spirālē, ko atbalsta ūdeņraža saites.

· Terciārā struktūra - sekundārās spirāles iepakošana spolē. Saglabāt terciāro struktūru: disulfīda saites, ūdeņraža saites.

Īpašības

Olbaltumvielas ir amfoteriskas vielas, tāpat kā aminoskābes.

Tie atšķiras ar šķīdības pakāpi ūdenī, bet lielākā daļa olbaltumvielu tajā izšķīst.

Denaturācija: pēkšņas apstākļu izmaiņas, piemēram, proteīna karsēšana vai apstrāde ar skābi vai sārmu, liek olbaltumvielai zaudēt ceturtdaļas, terciārās un sekundārās struktūras. Denaturācija dažos gadījumos ir atgriezeniska.

Hidrolīze: fermentu ietekmē olbaltumvielas tiek hidrolizētas līdz aminoskābēm. Šis process notiek, piemēram, cilvēka kuņģī tādu enzīmu kā pepsīna un tripsīna ietekmē.

Olbaltumvielu funkcijas organismā

Katalītiskā funkcija

Fermenti ir proteīnu grupa, kam ir specifiskas katalītiskās īpašības. Starp fermentiem var atzīmēt šādus proteīnus: tripsīnu, pepsīnu, amilāzi, lipāzi.

Strukturālā funkcija

Olbaltumvielas ir būvmateriāls gandrīz visiem audiem: muskuļu, balsta, audu.

Aizsardzības funkcija

Antivielu proteīni, kas spēj neitralizēt vīrusus un patogēnās baktērijas .

Signāla funkcija

Receptoru proteīni uztver un pārraida signālus, kas saņemti no blakus esošajām šūnām.

Transporta funkcija

Hemoglobīns pārnes skābekli no plaušām uz citiem audiem un oglekļa dioksīdu no audiem uz plaušām.

Uzglabāšanas funkcija

Šīs olbaltumvielas ietver tā sauktos rezerves proteīnus, kas tiek uzglabāti kā enerģijas un vielas avots augu sēklās un dzīvnieku olās. Tie kalpo kā celtniecības materiāls.

Motora funkcija

Olbaltumvielas, kas veic saraušanās aktivitāte tie ir aktīns un miozīns

Biļete Nr.18

1. vispārīgās īpašības lielmolekulārie savienojumi: sastāvs, struktūra, to ražošanas pamatā esošās reakcijas (izmantojot polietilēna piemēru).

Augstas molekulmasas savienojumi (polimēri) ir vielas, kuru makromolekulas sastāv no atkārtoti atkārtotām vienībām. To relatīvā molekulmasa var svārstīties no vairākiem tūkstošiem līdz daudziem miljoniem.

Monomērs ir mazmolekulāra viela, no kuras iegūst polimēru.

Strukturālā saite– daudzkārt atkārtotas atomu grupas polimēra makromolekulā.

Polimerizācijas pakāpe– atkārtojošo struktūrvienību skaits.

nCH2 =CH2 → (-CH2-CH2-) n

Polimērus var iegūt polimerizācijas un polikondensācijas reakcijās.

Reakcijas pazīmes polimerizācija:

1. Neveidojas blakusprodukti.

2. Reakcija notiek dubulto vai trīskāršo saišu dēļ.

nCH2 =CH2 → (-CH2-CH2-) n– etilēna polimerizācijas reakcija – polietilēna veidošanās.

Reakcijas pazīmes polikondensācija:

1. Veidojas blakusprodukti.

2. Reakcija notiek funkcionālo grupu dēļ.

Piemērs: fenola-formaldehīda sveķu veidošanās no fenola un formaldehīda, polipeptīda saite no aminoskābēm. Šajā gadījumā papildus polimēram veidojas blakusprodukts - ūdens.

Augstmolekulārajiem savienojumiem ir noteiktas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem materiāliem: tie ir izturīgi pret reaģentiem, nevada strāvu, ir mehāniski izturīgi un viegli. Plēves, lakas, gumija un plastmasa ir izgatavotas no polimēriem.

© Yulia Furman - stock.adobe.com

Aminoskābes ir organiskas vielas, kas sastāv no ogļūdeņraža skeleta un divām papildu grupām: aminogrupas un karboksilgrupas. Pēdējie divi radikāļi nosaka aminoskābju unikālās īpašības - tie var uzrādīt gan skābju, gan sārmu īpašības: pirmais karboksilgrupas dēļ, otrais aminogrupas dēļ.

Tātad, mēs noskaidrojām, kas ir aminoskābes no bioķīmiskā viedokļa. Tagad apskatīsim to ietekmi uz ķermeni un izmantošanu sportā. Sportistiem aminoskābes ir svarīgas viņu dalībai. Mūsu ķermeņi ir veidoti no atsevišķām aminoskābēm - muskuļiem, skeletiem, aknām, saistaudi. Turklāt dažas aminoskābes ir tieši iesaistītas vielmaiņā. Piemēram, arginīns ir iesaistīts ornitīna urīnvielas ciklā - unikāls mehānisms amonjaka neitralizācija, kas veidojas aknās olbaltumvielu sagremošanas laikā.



• No tirozīna virsnieru garozā tiek sintezēti kateholamīni - adrenalīns un norepinefrīns - hormoni, kuru funkcija ir uzturēt sirds tonusu. asinsvadu sistēma, tūlītēja reakcija uz stresa situāciju.
• Triptofāns ir miega hormona melatonīna priekštecis, ko ražo smadzeņu čiekurveidīgs dziedzeris – čiekurveidīgs dziedzeris. Ar šīs aminoskābes trūkumu uzturā apgrūtinās aizmigšanas process, attīstās bezmiegs un virkne citu tā izraisītu slimību.

Šo sarakstu varētu turpināt vēl ilgi, bet pievērsīsimies aminoskābei, kuras nozīme ir īpaši liela sportistiem un cilvēkiem, kuri ar sportu nodarbojas mēreni.

Kam paredzēts glutamīns?

- aminoskābe, kas ierobežo olbaltumvielu sintēzi, kas veido mūsu imūno audus, Limfmezgli un atsevišķi limfoīdo audu veidojumi. Šīs sistēmas nozīmi ir grūti pārvērtēt: bez pienācīgas rezistences pret infekcijām nav jārunā par kādu treniņu procesu. Turklāt katrs treniņš – vienalga, profesionāls vai amatieris – ir ķermeņa stress.

Stress - nepieciešamais nosacījums, lai izkustinātu mūsu “līdzsvara punktu”, proti, izraisītu noteiktas bioķīmiskas un fizioloģiskas izmaiņas organismā. Jebkurš stress ir reakciju ķēde, kas mobilizē ķermeni. Intervālā, kas raksturo simpatoadrenālās sistēmas reakciju kaskādes regresiju (proti, tie atspoguļo stresu), notiek limfoīdo audu sintēzes samazināšanās. Šī iemesla dēļ sabrukšanas process pārsniedz sintēzes ātrumu, kas nozīmē, ka imūnsistēma vājinās. Tātad papildu glutamīna uzņemšana samazina šo ārkārtīgi nevēlamo, bet neizbēgamo fizisko aktivitāšu ietekmi



Neaizstājamās un neaizvietojamās aminoskābes

Lai saprastu, kāpēc neaizvietojamās aminoskābes ir nepieciešamas sportā, ir jābūt vispārējai izpratnei par olbaltumvielu metabolismu. Olbaltumvielas, ko cilvēks patērē kuņģa-zarnu trakta līmenī, pārstrādā fermenti – vielas, kas noārda mūsu uzņemto pārtiku.

Jo īpaši olbaltumvielas vispirms sadalās peptīdos - atsevišķās aminoskābju ķēdēs, kurām nav ceturtdaļas telpiskās struktūras. Un peptīdi sadalīsies atsevišķās aminoskābēs. Tos, savukārt, absorbē cilvēka ķermenis. Tas nozīmē, ka aminoskābes uzsūcas asinīs un tikai no šī posma tās var izmantot kā produktus ķermeņa olbaltumvielu sintēzei.



Raugoties uz priekšu, teiksim, ka individuālo aminoskābju uzņemšana sportā šo posmu saīsina – atsevišķas aminoskābes uzreiz uzsūksies asinīs un ātrāk notiks sintēzes procesi, kā arī aminoskābju bioloģiskā iedarbība.

Kopumā ir divdesmit aminoskābes. Lai olbaltumvielu sintēzes process cilvēka organismā kļūtu iespējams principā, cilvēka uzturā ir jāsatur viss spektrs – visi 20 savienojumi.

Neaizvietojams

No šī brīža parādās neaizstājamības jēdziens. Neaizstājamās aminoskābes ir tās, kuras mūsu ķermenis nespēj sintezēt pats no citām aminoskābēm. Un tas nozīmē, ka tie parādīsies no nekurienes, izņemot no pārtikas. Ir 8 šādas aminoskābes plus 2 daļēji aizvietojamas.

Apskatīsim tabulu, kurā produkti satur katru neaizstājamā aminoskābe un kāda ir tā loma cilvēka ķermenī:

Vārds	Kādi produkti satur	Loma organismā
	Rieksti, auzas, zivis, olas, vista,	Samazina cukura līmeni asinīs
	Aunazirņi, lēcas, Indijas rieksti, gaļa, zivis, olas, aknas, gaļa	Atjauno muskuļu audus
	Amarants, kvieši, zivis, gaļa, lielākā daļa piena produktu	Piedalās kalcija uzsūkšanās procesā
	Zemesrieksti, sēnes, gaļa, pākšaugi, piena produkti, daudzi graudi	Piedalās vielmaiņas procesi slāpeklis
Fenilalanīns	, rieksti, biezpiens, piens, zivis, olas, dažādi pākšaugi	Atmiņas uzlabošana
Treonīns	Olas, rieksti, pupiņas, piena produkti	Sintē kolagēnu
	, olas, gaļa, zivis, pākšaugi, lēcas	Piedalās aizsardzībā pret radiāciju
triptofāns	Sezams, auzas, pākšaugi, zemesrieksti, priežu rieksti, lielākā daļa piena produktu, vista, gaļa, zivis, kaltēti	Uzlabo un padziļina miegu
Histidīns (daļēji aizvietojams)	Lēcas, sojas pupiņas, zemesrieksti, lasis, liellopu un vistas gaļa, cūkgaļas fileja	Piedalās pretiekaisuma reakcijās
(daļēji nomaināms)	Jogurts, sezams, ķirbju sēklas, Šveices siers, liellopu gaļa, cūkgaļa, zemesrieksti	Veicina ķermeņa audu augšanu un atjaunošanos

Aminoskābes pietiekamā daudzumā ir atrodamas dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielu avotos – zivīs, gaļā, mājputnu gaļā. Ja to nav uzturā, ļoti vēlams kā piedevas uzņemt trūkstošās aminoskābes sporta uzturs, kas ir īpaši svarīgi veģetāriešiem sportistiem.

Pēdējam jāpievērš īpaša uzmanība tādiem uztura bagātinātājiem kā BCAA – leicīna, valīna un izoleicīna maisījums. Tieši šīs aminoskābes var izraisīt "izvilkumu" uzturā, kas nesatur dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielu avotus. Sportistam (gan profesionālam, gan amatierim) tas ir absolūti nepieņemami, jo ilgtermiņā tas novedīs pie katabolisma no ārpuses. iekšējie orgāni un pēdējo slimību ārstēšanai. Aknas ir pirmās, kas cieš no aminoskābju trūkuma.



© conejota - stock.adobe.com

Nomaināms

Mēs aplūkojam neaizvietojamās aminoskābes un to lomu zemāk esošajā tabulā:

Kas notiek ar aminoskābēm un olbaltumvielām jūsu organismā

Aminoskābes, kas nonāk asinsritē, vispirms tiek izplatītas ķermeņa audos, kur tās ir visvairāk nepieciešamas. Ja jums trūkst noteiktu aminoskābju, īpaši noderīga būs ar tām bagātu olbaltumvielu uzņemšana vai papildu aminoskābju uzņemšana.

Olbaltumvielu sintēze notiek šūnu līmenī. Katrai šūnai ir kodols - vissvarīgākā šūnas daļa. Tieši šeit tiek lasīta un reproducēta ģenētiskā informācija. Būtībā visa informācija par šūnu struktūru ir kodēta aminoskābju secībā.

Kā izvēlēties aminoskābes parastam amatierim, kurš mēreni vingro 3-4 reizes nedēļā? Nevar būt. Viņam tās vienkārši nav vajadzīgas.

Svarīgāks priekš mūsdienu cilvēksšādus ieteikumus:

1. Sāciet ēst regulāri, tajā pašā laikā.
2. Sabalansējiet savu uzturu ar olbaltumvielām, taukiem un ogļhidrātiem.
3. Izņemiet no uztura ātrās ēdināšanas un zemas kvalitātes pārtiku.
4. Sāciet dzert pietiekami daudz ūdens - 30 ml uz kilogramu ķermeņa svara.
5. Izvairieties no rafinētā cukura.

Šīs pamata manipulācijas dos daudz vairāk nekā jebkādu piedevu pievienošana diētai. Turklāt uztura bagātinātāji, neievērojot šos nosacījumus, būs absolūti bezjēdzīgi.

Kāpēc zināt, kādas aminoskābes jums ir vajadzīgas, ja ēdat kaut ko neskaidru? Kā zināt, no kā gatavotas kotletes kafejnīcā? Vai desas? Vai arī kāda gaļa ir burgera pīrādiņā? Par picas pildījumiem mēs vispār neko neteiksim.

Tāpēc, pirms izdarīt secinājumu par aminoskābju nepieciešamību, jāsāk ēst vienkārši, tīri un veselīgus produktus un ievērojiet iepriekš aprakstītos ieteikumus.

Tas pats attiecas uz papildu olbaltumvielu uzņemšanu. Ja jūsu uzturā ir 1,5-2 g proteīna uz kilogramu ķermeņa svara, jums nav nepieciešams papildu proteīns. Labāk ir tērēt naudu kvalitatīvas pārtikas iegādei.

Svarīgi arī saprast, ka olbaltumvielas un aminoskābes nav farmakoloģiskas zāles! Tie ir tikai sporta uztura bagātinātāji. Un atslēgas vārds šeit ir piedevas. Tos pievieno pēc vajadzības.

Lai saprastu, vai tas ir nepieciešams, jums ir jākontrolē diēta. Ja esat jau izgājis iepriekš aprakstītās darbības un sapratis, ka uztura bagātinātāji joprojām ir nepieciešami, pirmais, kas jums jādara, ir doties uz sporta uztura veikalu un izvēlēties atbilstošu produktu atbilstoši savām finansiālajām iespējām. Vienīgais, ko iesācējiem nevajadzētu darīt, ir iegādāties aminoskābes ar dabisku garšu: tās būs grūti izdzeramas to ārkārtējā rūgtuma dēļ.

Kaitējums, blakusparādības, kontrindikācijas

Ja jums ir slimība, kurai raksturīga nepanesība pret kādu no aminoskābēm, jūs par to zināt kopš dzimšanas, tāpat kā jūsu vecāki. Jāturpina izvairīties no šīs aminoskābes. Ja tas tā nav, nav jēgas runāt par piedevu bīstamību un kontrindikācijām, jo ​​tās ir pilnīgi dabiskas vielas.

Aminoskābes ir olbaltumvielu sastāvdaļa, un olbaltumvielas ir izplatīta cilvēka uztura sastāvdaļa. Viss, ko pārdod sporta uztura veikalos, nav farmakoloģiskas zāles! Tikai amatieri var runāt par jebkādu kaitējumu un kontrindikācijām. Tā paša iemesla dēļ nav jēgas uzskatīt šādu jēdzienu kā blakus efekti aminoskābes - ar mērenu patēriņu nevar būt negatīvas reakcijas.

Pieej prātīgi savam uzturam un sporta treniņiem! Būt veselam!

Organiskās vielas, kuru molekulas satur karboksilgrupas un amīnu grupas, sauc par aminoskābēm vai aminokarbonskābēm. Tie ir vitāli svarīgi savienojumi, kas ir dzīvo organismu uzbūves pamatā.

Struktūra

Aminoskābe ir monomērs, kas sastāv no slāpekļa, ūdeņraža, oglekļa un skābekļa. Arī ne-ogļūdeņražu radikāļi, piemēram, sērs vai fosfors, var pievienoties aminoskābei.

Nosacītā aminoskābju vispārējā formula ir NH 2 -R-COOH, kur R ir divvērtīgs radikālis. Šajā gadījumā vienā molekulā var būt vairākas aminogrupas.

Rīsi. 1. Aminoskābju strukturālā uzbūve.

No ķīmiskā viedokļa aminoskābes ir karbonskābju atvasinājumi, kuru molekulā ūdeņraža atomi ir aizstāti ar aminogrupām.

Veidi

Aminoskābes klasificē pēc vairākiem kritērijiem. Klasifikācija pēc trim kritērijiem ir parādīta tabulā.

zīme	Skatīt	Apraksts	Piemērs
Atbilstoši amīna un karboksilgrupu izvietojumam attiecībā pret otru	α-aminoskābes
	β-, γ-, δ-, ε- un citas aminoskābes		β-aminopropionskābe (divi atomi starp grupām), ε-aminokaproskābe (pieci atomi)
Pēc mainīgās daļas (radikāls)	Alifātisks (taukains)		Lizīns, serīns, treonīns, arginīns
	Aromātisks		Fenilalanīns, triptofāns, tirozīns
	Heterociklisks		Triptofāns, histidīns, prolīns
	Iminoskābes		Prolīns, hidroksiprolīns
Pēc fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām	Nepolārs (hidrofobs)	Nesadarbojas ar ūdeni	Glicīns, valīns, leicīns, prolīns
	Polārs (hidrofils)	Mijiedarboties ar ūdeni. Sadalīts neuzlādētā, pozitīvi un negatīvi lādētā	Lizīns, serīns, aspartāts, glutamāts, glutamīns

Rīsi. 2. Aminoskābju klasifikācijas shēma.

Nosaukumi tiek veidoti no karbonskābju strukturālajiem vai triviālajiem nosaukumiem ar prefiksu “amino-”. Skaitļi parāda, kur atrodas aminogrupa. Tiek izmantoti arī triviāli nosaukumi, kas beidzas ar “-in”. Piemēram, 2-aminobutānskābe vai α-aminosviestskābe.

Īpašības

Aminoskābes ir dažādas fizikālās īpašības no citiem organiskās skābes. Visi šīs klases savienojumi ir kristāliskas vielas, labi šķīst ūdenī, bet slikti šķīst organiskajos šķīdinātājos. Tie kūst plkst augstas temperatūras, ar saldenu garšu un viegli veido sāļus.

Aminoskābes ir amfoteriski savienojumi. Karboksilgrupas klātbūtnes dēļ -COOH piemīt skābju īpašības. Aminogrupa -NH 2 nosaka pamatīpašības.

Savienojumu ķīmiskās īpašības:

• degšana:

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

• hidrolīze:

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

• reakcija ar sārma šķīdumu:

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

• reakcija ar skābes šķīdumu:

  2NH2CH2COOH + H2SO4 → (NH3CH2COOH)2SO4;

• esterifikācija:

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

No aminoskābju monomēriem veidojas garie polimēri – olbaltumvielas. Viens proteīns var saturēt vairākas dažādas aminoskābes. Piemēram, kazeīna proteīns, ko satur piens, sastāv no tirozīna, lizīna, valīna, prolīna un vairākām citām aminoskābēm. Atkarībā no to struktūras olbaltumvielas veic dažādas funkcijas organismā.

Rīsi. 3. Olbaltumvielas.

Ko mēs esam iemācījušies?

No 10. klases ķīmijas stundas uzzinājām, kas ir aminoskābes, kādas vielas tās satur, kā tās tiek klasificētas. Aminoskābes ietver divas funkcionālās grupas - aminogrupu -NH2 un karboksilgrupu -COOH. Divu grupu klātbūtne nosaka aminoskābju amfoterisko raksturu: savienojumiem ir bāzu un skābju īpašības. Aminoskābes iedala pēc vairākiem kritērijiem un atšķiras pēc aminogrupu skaita, benzola gredzena esamības vai neesamības, heteroatoma klātbūtnes un mijiedarbības ar ūdeni.

Tēmu viktorīna

Ziņojuma novērtējums

Vidējais vērtējums: 4 . Kopējais saņemto vērtējumu skaits: 150.