 |
|
Классификация по физико-химическим свойствам
Гидрофобные аминокислоты:
Аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, пролин, триптофан, фенилаланин.
Гидрофильные аминокислоты:
Аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, гистидин, глутаминовая кислота, глутамин, лизин, серин, тирозин, треонин, фенилаланин.
Особенности строения 20 природных аминокислот, входящих в состав белков: принадлежат L –стереоряду, L - конфигурация, аминогруппа находится во 2-положении, которое часто называют а-положение.
Классификацию аминокислот проводят несколькими способами, на основании различных признаков.
В основу положены кислотно-основные свойства:
-нейтральные моноаминомонокарбоновые не содержат в составе радикала амино – и карбоксильных групп, склонных к ионизации (все, кроме кислых и основных),
- кислые моноаминодикарбоновые содержат в радикале карбоксильную группу (аспарагиновая, глутаминовая),
- основные диаминомонокарбоновые содержат в радикале аминогруппу (аргинин, лизин, орнитин).
В основу положено строение радикала и наличие иных функциональных групп в радикале:
- алифатические (глицин, валин, лейцин, изолейцин),
-ароматические (карбоароматические- фенилаланин, тирозин, гетероароматические (триптофан, гистидин),
- циклическая (пролин),
-гидроксисодержащие (серин, треонин),
-серусодержащие (цистеин, метионин),
-диаминомонокарбоновые (лизин, аргинин),
-моноаминодикарбоновые (аспарагиновая, глутаминовая).
В основу положен биологический признак:
«незаменимые» аминокислоты не синтезируются в организме (8 аминокислот у взрослых – валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, лизин, триптофан, 10 аминокислот у детей – все перечисленные для взрослых, и дополнительно аргинин, гистидин). Остальные синтезируются в организме, их называют «заменимые». Среди них 2 аминокислоты следует считать условно заменимыми, т.к. они синтезируются из незаменимых (тирозин из фенилаланина, цистеин – с участием метионина).
Физические и кислотно-основные свойства аминокислот
Природные аминокислоты - твердые кристаллические вещества, растворимые в воде, в кристаллическом состоянии- биполярные ионы (цвиттер-ионы)
В водном растворе происходит ионизация аминокислот, содержащих в радикале амино и карбоксильные группы. Изменение заряда в водных растворах – следствие дополнительной ионизации карбоксильной или аминогруппы.
Моноаминодикарбоновые кислоты аспарагиновая и глутаминовая кислоты приобретают заряд -1, среда раствора кислая, рН <7.
Диаминомонокарбоновые кислоты аргинин и лизин приобретают заряд +1, среда раствора щелочная, рН >7.
Если заряд аминокислоты равен нулю (в растворе ионизированы одна амино- и одна карбоксильная группа), то аминокислота находится в своей изоэлектрической точке. То значение рН раствора, в котором суммарный заряд аминокислоты равен нулю, называется изоэлектрической точкой (р I ).
Изоэлектрические точки аминокислот (рI):
- нейтральные рI ~ 7 , кислые рI< 7 , основные рI > 7.
Заряды аминокислот при различных значениях рН изменяются:
а. значение рН < рI, нейтральная аминокислота имеет заряд +1, кислая +1, основная +2
б. значение рН > рI, нейтральная аминокислота имеет заряд -1, кислая -2, основная -1.
Аминокислота и белок всегда имеют заряды ( + или - ), но если заряды скомпенсированы, то аминокислота или белок находятся в своей изоэлектрической точке.