Аминокислоты. Пептиды

Содержание

Слайд 2

Аминокислоты Пептиды

Аминокислоты Пептиды

Слайд 3

Аминокислоты – основные структурные единицы, из которых построены молекулы белковых веществ. АМК

Аминокислоты – основные структурные единицы, из которых построены молекулы белковых веществ. АМК
- бифункциональные соединения, содержащие карбоксильную и аминогруппы.
В природе известно около 300 аминокислот, в составе белка содержится 20 аминокислот, которые называют протеиногенными.
Физические свойства:

Слайд 6

В состав белка входят только L-изомеры аминокислот; D-изомеры обнаружены в некоторых пептидах

В состав белка входят только L-изомеры аминокислот; D-изомеры обнаружены в некоторых пептидах
(у микроорганизмов). Кроме стандартных 20 амк в белках встречаются модифицированные, например, γ-карбоксиглутаминовая кислота, β-аланин и др.

Слайд 7

Кислотно-основные свойства АМК
Все амк в растворах существуют в виде биполярного иона (цвиттер-иона),

Кислотно-основные свойства АМК Все амк в растворах существуют в виде биполярного иона (цвиттер-иона), эти вещества амфолиты.
эти вещества амфолиты.

Слайд 8

В воде амк растворяются лучше, чем в других менее полярных растворителях. В

В воде амк растворяются лучше, чем в других менее полярных растворителях. В
водных растворах амк обладают высокими диэлектрическими постоянными и бóльшими дипольными моментами. При кристаллизации из водных растворов амк образуют прочные кристаллические решетки.
Для каждой амк существуют как минимум две константы кислотной диссоциации – одна для карбоксильной группы (Рк от 1,8 до 5,5) , другая для протонированной α-аминогруппы (Рк – 9,0 -13,0). В кислой среде амк заряжаются положительно, переходят в форму катионов; в щелочной среде амк имеет отрицательный заряд, находится в виде аниона. Величина заряда зависит от рh раствора.
Значение рh, при котором молекула амк находится в электронейтральном состоянии, т.е. диссоциация по карбоксильной и по амино- группам происходит в равной степени, называется изоэлектрической точкой амк (ИЭТ, I).

Слайд 9

Для моноаминомонокарбоновых кислот ИЭТ находится в нейтральной или слабокислой среде; для дикарбоновых

Для моноаминомонокарбоновых кислот ИЭТ находится в нейтральной или слабокислой среде; для дикарбоновых
амк – в кислой, для диаминомонокарбоновых – в щелочной.
В изоэлектрической точке амк обладают минимум растворимости и минимальной буферной емкостью.
На свойстве ИЭТ основан метод разделения смесей амк – электрофорез.

Слайд 10

Химические свойства аминокислот
Амк – высокореакционные соединения, возможны реакции по аминогруппе, по карбоксильной

Химические свойства аминокислот Амк – высокореакционные соединения, возможны реакции по аминогруппе, по
группе, по радикалу. Имеются общие свойства для всех амк и специфические – для отдельных амк.
Амк, как амфолиты дают реакции с кислотами и щелочами, образуют сложные эфиры, галогенангидриды и ангидриды. (самостоятельно).
Для количественного определения амк большое значение имеет реакция с азотистой кислотой (метод Ван-Слайка):

Слайд 11

Формольное титрование (реакция Сёренсена)
При взаимодействии с другими соединениями, содержащими альдегидную группу, образуются

Формольное титрование (реакция Сёренсена) При взаимодействии с другими соединениями, содержащими альдегидную группу,
основания Шиффа (реакция меланоидинообразования)

Слайд 12

Реакция с фенилизотиоцианатом (реакция Эдмана) – используют для установления строения пептидов.

Реакция с фенилизотиоцианатом (реакция Эдмана) – используют для установления строения пептидов.

Слайд 13

Реакция дезаминирования:
Реакция декарбоксилирования:

Реакция дезаминирования: Реакция декарбоксилирования:

Слайд 14

Цветные реакции на аминокислоты:
Нингидриновая

Цветные реакции на аминокислоты: Нингидриновая

Слайд 15

Ксантопротеиновая реакция (на ароматические аминокислоты)
Реакция Фоля (на серу)

Ксантопротеиновая реакция (на ароматические аминокислоты) Реакция Фоля (на серу)

Слайд 16

Реакция Адамкевича (на триптофан) при добавлении к раствору концентрированных уксусной и серной

Реакция Адамкевича (на триптофан) при добавлении к раствору концентрированных уксусной и серной
кислот образуется фиолетово-красное кольцо.
Реакция Эрлиха (на триптофан) взаимодействие с 4-диметиламинобензальдегидом с появлением красно-фиолетового или пурпурного окрашивания.
Реакция Сакагучи (на аргинин) в щелочной среде при добавлении α-нафтола и окислителя (например гипобромита) развивается оранжево-красное окрашивание.
Реакция Миллона (на тирозин) образование пурпурно-красного цвета при добавлении солей ртути.

Слайд 17

Образование пептидной связи

Образование пептидной связи

Слайд 18

Биуретовая реакция (на пептидную связь)

Биуретовая реакция (на пептидную связь)

Слайд 19

Биологическое значение аминокислот
Незаменимые амк – не могут быть синтезированы в организме

Биологическое значение аминокислот Незаменимые амк – не могут быть синтезированы в организме
человека и обязательно должны поступать с пищей (лейцин, изолейцин, валин, треонин, метионин, лизин, триптофан, фенилаланин). Иногда включают аргинин и гистидин (для детей).
Аминокислоты занимают ключевое положение в азотистом обмене.
Многие используют как лекарства (глицин – улучшает метаболические процессы в мозге; глутаминовая кислота для лечения заболеваний ЦНС; цистеин - при глазных болезнях; метионин и гистидин – при заболеваниях печени).

Слайд 20

Пептиды – это низкомолекулярные органические соединения, в которых аминокислоты связываются между собой

Пептиды – это низкомолекулярные органические соединения, в которых аминокислоты связываются между собой
пептидной или амидной связью – СО – NH – .
Пептиды, содержащие до 10 аминокислот, называются олигопептидами, более 10 – полипептидами. Часто в названии таких молекул указывают количество входящих в состав олигопептида аминокислот: трипептид, пентапептид, октапептид и т.д.
Среди пептидов можно выделить следующие классы:
1. Регуляторные пептиды: глутатион, ангиотензин, брадикинин.
2. Пептиды – гормоны: окситоцитонин, вазопрессин, гастрин и др.
3. Нейропептиды, их разделяют на 18 групп. К ним относятся энкефалины, эндорфины, гипоталамические либерины и статины и др.
4. Алкалоиды: эрготамин, пандамин.
5. Пептиды – антибиотики: грамицидины А, В, С; актиномицин Д; полимиксины.
6. Токсины и антитоксины: фаллоидин, аманитин, антаманид, меллитин.

Слайд 21

Глутатион – состоит из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, легко переходит из

Глутатион – состоит из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина, легко переходит из
восстановленной в окисленную (S-S) форму.

Глутатион— один из наиболее широко распространенных внутрикле-точных пептидов, принимающий участие в окислительно-восстановительных процессах в клетках и переносе аминокислот через биологические мембраны.

Слайд 22

Еще один важный дипептид - карнозин

Препятствует накоплению и устраняет продукты перекисного окисления

Еще один важный дипептид - карнозин Препятствует накоплению и устраняет продукты перекисного
липидов, участвует в поддержании буферной емкости мышечного сока, ускоряет процесс распада углеводов в мышцах и в виде фосфата вовлекается в энергетический обмен в мышце.

Слайд 24

В пептидах (и в белках) различают N- и C-концевые аминокислоты. При составлении

В пептидах (и в белках) различают N- и C-концевые аминокислоты. При составлении
названия дипептида сначала называют аминокислоту, у которой в образовании дипептида участвует группа –СООН. В тривиальном названии этой кислоты последняя буква «н» заменяется буквой «л». Затем прибавляют без изменений тривиальное название аминокислоты, у которой в образовании дипептида участвует группа –NH2.