2015-10-16
634
I. Кислотно-оснóвные
АК за счет –I группы –NH2 являются более сильными к-тами, чем соответствующие им карбоновые к-ты и более слабыми основаниями, чем амины.
a-АК являются амфотерными соединениями, т.к. содержат в одной молекуле –NH2 гр., обусловливающую оснóвные св-ва и –СOOH – кислотные. Поэтому в зависимости от среды АК могут существовать в р-ре в виде катионов, анионов или диполярных ионов:
Значение рН р-ра, при котором АК имеет равное количество положительных и отрицательных зарядов, наз-ся изоэлектрической точкой (ИЭТ). Заряд белковой молекулы определяется суммой ионогенных групп –NH3+ и –COO–.
АК, как амфотерные соединения, образуют соли как с к-тами, так и с основаниями:
II. Р-ции по –СООН группе
АК могут диссоциировать, образовывать соли, сложные эфиры, ангидриды, амиды, хлорангидриды.
Эта р-ция используется как “защитная” в синтезе белков и пептидов.
III. Р-ции по –NH2 группе
а) Р-ция солеобразования (см.выше)
б) Р-ция с HNO2
Эта р-ция дезаминирования in vitro. По количеству выделившегося азота определяют кол-во АК (метод Ван-Слайка).
|
|
|
в) Хлорангидриды и ангидриды к-т образуют с АК ацилпроизводные (подобно аминам и мочевине):
Эта р-ция используется для “защиты” –NH2 гр. в синтезе белков и пептидов.
г) Р-ция с формальдегидом
При взаимодействии с альдегидами a-АК, подобно первичным аминам, образуют основания Шиффа. Для аналитических целей применяется р-ция a-АК с формальдегидом, останавливающаяся на стадии N-гидроксиметильного производного АК (гидроксиметильной наз-ся гр. –СН2ОН):
Последняя р-ция лежит в основе метода формольного титрования. Сами АК вследствие амфотерности не могут быть оттированы щелочью.
N-гидросиметильные производные АК содержат свободную –СООН гр. и могут быть определены количественно титрованием щелочью.
IV. Отношение АК к нагреванию
а) a-АК при нагревании могут отщеплять одну или две молекулы воды. При отщеплении одной молекулы воды образуются дипептиды:
Дипептид обладает способностью взаимодействовать с новой молекулой АК с образованием трипептида, тетрапептида и полипептида. Последний является основой белковых молекул. Название ди– и полипептидов строится по названиям тех к-т, из которых они образуются. Поэтому АК, участвующая в образовании пептида имеет окончание –ИЛ, а концевая АК, сохранившая гр. –СООН – полное название:
Аланин Серин АланИЛсерин
Используется сокращенная запись полипептида с указанием концевых групп и названий АК первыми тремя буквами русского или латинского алфавита:
Н2N – Ала – Тир – Гли – Глу – СООН
Аla Tyr Gly Glu
При отщеплении двух молекул воды от двух молекул АК образуется дикетопиперазин (циклический амид):
|
|
|
+ 
Глицин Дикетопиперазин
б) b-АК выделяют при нагревании NH3 и образуют непредельную к-ту, т.е. идет р-ция дезаминирования:
|
|
b-Аминомасляная к-та
в) g-АК образуют лактамы:
Лактамная
(пептидная) группа
|
g-Аминомасляная к-та
V. Р-ции дезаминирования:
В организме человека и животных под действием различных ферментов происходят процессы дезаминирования. Во всех случаях гр. -NH2 освобождается в виде NH3, а продуктами дезаминирования могут быть жирные к-ты, окси- и кеток-ты. При этом окислительное дезаминирование преобладает:
а) Окислительное дезаминирование
Оксок-та
б) Восстановительное
|
в) Гидролитическое
Оксик-та
г) Внутримолекулярное
|
VI. Р-ции декарбоксилирования
Карбоновые к-ты in vitro декарбоксилируются в очень жестких условиях. Введение в a-положение ЭА групп -NH2, 
, –ОН способствует стабилизации карбоаниона и поэтому такие замещеные к-ты очень легко декарбоксилируются:
В лабораторных условиях АК легко декарбоксилируются в щелочной среде. В организме a-АК декарбоксилируются под действием фермента декарбоксилазы:
Глутаминовая к-та g-Аминомасляная к-та, ГАМК
5-Окситриптофан 5-Окситриптамин,
серотонин
Гистидин, Гистамин,
a-амино-b-[4(5)-имидазолил]- 2-имидозолиламиноэтан,
пропионовая к-та 4(5)-аминоэтилимидазол
Образующиеся амины имеют большое физиологическое значение и наз-ся биогенными аминами. Они участвуют в ряде р-ций обмена нервной и сердечно-сосудистой систем.
К биогенным аминам, образующимся из тирозина в процессе обмена веществ, относится группа катехоламинов: адреналин, норадреналин и дофамин:
Тирозин Дофамин
Норадреналин Адреналин
Дофамин, норадреналин и адреналин выполняют роль нейромедиаторов. Из тирозина синтезируются также пигменты кожи, глаз, волос.
Кроме р-ций декарбоксилирования в организме протекают под влиянием ферментов много строго специфических р-ций: переаминирования, трансаминирования и др.
VII. Р-ции по радикалу
Все циклические АК, содержищие бензольное кольцо – триптофан, тирозин, фенилаланин – легко вступают в р-ции замещения по бензольному кольцу с На12, НО–NO2, HO–SO3H.
Путем йодирования тирозина в организме образуется гормон щитовидной железы тироксин:
Тирозин Дийодтирозин
Качественная р-ция на ароматические АК – ксантопротеиновая – обусловлена нитрованием бензольного кольца с образованием нитросоединений желтого цвета. При добавлении к ним щелочи возникает оранжевое окрашивание:
VIII. Качественная р-ция на a-АК
Это р-ция с нингидрином:
a-AK
Нингидрин Продукт р-ции сине-фиолетового цвета
+ CO2 + R–CHO
Альдегид
IX. Р-ция на присутствие серусодержащих АК
|
|
Цистин
Цистеин и цистин легко превращаются друг в друга за счет р-ции окисления-восстановления:
Цистеин 
Цистин + Н2О
Обмен серы в организме идет, в основном, за счет цистина и цистеина. Они обусловливают структуру белка, реактивность многих ферментов и гормонов. Качественной р-цией на серусодержащие АК является р-ция Фоля:
