Xreferat.com » Рефераты по химии » Аминокислоты, белки

Аминокислоты, белки

Содержание.


  1. Классификация аминокислот.

  2. Синтезы , , - аминокислот.

  3. Свойства аминокислот: амфотерность, реакция по аминогруппе и карбоксилу.

  4. - аминокислоты, их роль в природе.

  5. Синтез пептидов.

Белковые вещества:

  1. Классификация.

  2. Строение. Первичная структура, понятие о вторичной, третичной и четвертичной структурах.

  3. Понятие о ферментах.


Классификация аминокислот.

Аминокислотами называются органические кислоты, содержащие одну или несколько аминогрупп. В зависимости от природы кислотной функции аминокислоты подразделяют на аминокарбоновые, например H2N(CH2)5COOH, аминосульфоновые, например H2N(CH2)2SO3H, аминофосфоновые, H2NCH[P(O)(OH)2]2, аминоарсиновые, например, H2NC6H4AsO3H2.

Согласно правилам ИЮПАК название аминокислот производят от названия соответствующей кислоты; взаимное расположение в углеродной цепи карбоксильной и аминной групп обозначают обычно цифрами, в некоторых случаях - греческими буквами. Однако, как правило, пользуются тривиальными названиями аминокислот. ( см. таблицу 1.) .

В зависимости от положения аминогруппы по отношению к карбоксилу различают , и - аминокислоты:




Все - аминокислоты, кроме аминоуксусной (глицина), имеют асимметрический - углеродный атом и существуют в виде двух энантиомеров. За редким исключением, природные -аминокислоты относятся к L- ряду (S-конфигурация) и имеют следующее пространственное строение:

По физическим и ряду химических свойств аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Они лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях; хорошо кристаллизуются; имеют высокую плотность и исключительно высокие температуры плавления. Эти свойства указывают на взаимодействие аминных и кислотных групп, вследствие чего аминокислоты в твёрдом состоянии и в растворе (в широком интервале pH) находятся в цвиттер-ионной форме (т.е. как внутренние соли). Взаимное влияние групп особенно ярко проявляется у -аминокислот, где обе группы находятся в непосредственной близости.





Цвиттер-ионная структура аминокислот подтверждается их большим дипольным моментом (не менее 50Ч10-30 Кл Ч м), а также полосой поглощения в ИК- спектре твердой аминокислоты или её раствора.


Таблица 1. Важнейшие аминокислоты.

Тривиальное название

Сокр.название ос- татка ами нок-ты

Формула

Температура плавления, 0С.

Растворимость в воде при 250С, г/100г.

Моноаминомонокарбоновые кислоты

Гликокол или глицин

Gly

H2NCH2COOH

262

25

Аланин

Ala

H2NCH(CH3) COOH

297

16,6

Валин

Val

H2NCHCOOH

п

CH(CH3)2

315

8,85

Лейцин

Leu

H2NCHCOOH

п

CH2CH(CH3)2

337

2,2

Изолейцин

He

H2NCHCOOH

п

CH3 ─ CH ─ C2H5

284

4,12

Фенилаланин

Phe

H2NCHCOOH

п

CH2C6H5

283 (разл.)

Моноаминодикарбоновые кислоты и их амиды

Аспарагиновая кислота

Asp(D)

H2NCHCOOH

п

CH2COOH

270

0,5

Аспарагин

Asn(N)

H2NCHCOOH

п

CH2CONH2

236

2,5

Глутаминовая кислота

Glu(E)

H2NCHCOOH

п

CH2CH2COOH

249

0,84

Глутамин

Gln(Q)

H2NCHCOOH

п

CH2CH2CONH2

185

4,2

Диаминомонокарбоновые кислоты

Орнитин(+)

Orn

H2NCHCOOH

п

CH2CH2CH2 NH2

140

Лизин

Lys(K)

H2NCHCOOH

п

CH2CH2CH2 CH2NH2

224

Хорошо растворим

Аминокислоты

Аргинин

Arg®

H2NCHCOOH

п

CH2

п

CH2CH2 NH ─ C ─ NH2

NH

238

15

Гидроксиаминокислоты

Серин

Ser(S)

H2NCHCOOH

п

CH2OH

228

5

Треонин

Tre(T)

H2NCHCOOH

п

CH2 (OH)CH3

253

20,5

Тирозин

Tyr(Y)

H2NCHCOOH

п

CH2C6H4OH-n

344

Тиоаминокислоты

Метионин

Met(M)

H2NCHCOOH

п

CH2CH2SCH3

283

3,5

Цистин

(Cys)2


2


260

0,011

Цистеин

Cys©

H2NCHCOOH

п

CH2SH

178

Хорошо растворим

Гетероциклические аминокислоты

Триптофан

Try(W)

H2NCHCOOH

п

H2C


NH


382

1,14

Пролин

Pro(P)

H2C CH2

п п

H2C CHCOOH


NH


299

16,2

Оксипролин

Opr

HOHC CH2

п п

H2C CHCOOH


NH


270

36,1

Гистидин

His(H)

NH2CHCOOH

п

H2C ―C ―― CH

п п

N NH


CH


277

4,3


Синтезы , , - аминокислот.

-аминокислоты получают галогенированием карбоновых кислот или эфиров в -положение с последующей заменой галогена на аминогруппу при обработке амином, аммиаком или фталимидом калия (по Габриэлю).

По Штрекеру – Зелинскому -аминокислоты получают из альдегидов:



Этот метод позволяет также получать нитрилы и амиды соответствующих -аминокислот. По сходному механизму протекает образование -аминофосфоновых кислот по реакции Кабачника- Филдса, например:



В этой реакции вместо альдегидов могут быть использованы кетоны, а вместо диалкилфосфитов- диалкилтиофосфиты, кислые эфиры алкилфосфонистых кислот RP(OH)OR и диарилфосфиноксиды Ar2HPO.

Альдегиды и кетоны или их более активные производные – кетали служат для синтеза - аминокислот с увеличением числа углеродных атомов на две единицы. Для этого их конденсируют с циклическими производными аминоуксусной кислоты – азалактонами, гидантоинами, тиогидантоинами, 2,5-пиперазиндионами или с её медными или кобальтовыми хелатами, например:



Удобные предшественники -аминокислот - аминомалоновый эфир и нитроуксусный эфир. К их -углеродным атомам можно предварительно ввести желаемые радикалы методами алкилирования или конденсации. -кетокислоты превращают в -аминокислоты гидрированием в присутствии NH3 или гидрированием их оксимов, гидразонов и фенилгидразонов.

















Можно получать -аминокислоты также непосредственно из -кетонокислот, действуя на них аммиаком и водородом над никелевым катализатором:





Некоторые L--аминокислоты ввиду сложности синтеза и разделения оптических изомеров получают микробиологическим способом (лизин, триптофан, треонин) или выделяют из гидролизатов природных белковых продуктов (пролин, цистин, аргинин, гистидин).

- аминосульфоновые кислоты получают при обработке аммиаком продуктов присоединения NaHSO3 к альдегидам:

RCHO + NaHSO3 ® RCH(OH)SO3Na ® RCH(NH2)SO3Na


-аминокислоты синтезируют присоединением NH3 или аминов к ,-ненасыщенным кислотам:


В.М.Родионов предложил метод, в котором совмещаются в одной операции получение ,-непредельной кислоты конденсацией альдегида с малоновой кислотой и присоединение аммиака:





-аминокислоты получают гидролизом соответствующих лактамов, которые образуются в результате перегруппировки Бекмана из оксимов циклических кетонов под действием H2SO4. -аминоэтановую и -аминоундекановую кислоты синтезируют из ,,,-тетрахлоралканов путем их гидролиза конц. H2SO4 до -хлоралкановых кислот с последующим аммонолизом:

Cℓ(CH2CH2)nCCℓ3 → Cℓ(CH2CH2)nCOOH → H2N(CH2CH2)nCOOH

Исходные тетрахлоралканы получают теломеризацией этилена с CCℓ4.

Бекмановская перегруппировка оксимов циклических кетонов. Наибольшей практический интерес представляет перегруппировка оксима циклогексанона:




Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: