Алифаттык аминокислоталар – карбон кислоталарынын туундулары – жаратылышта кеңири таралган. Алар көптөгөн маанилүү процесстерде маанилүү роль ойнойт. Алардын негизинде дары-дармектердин кээ бир түрлөрү жасалат.
Алифаттык аминокислота - бул эмне?
Аминокислоталар адамдын жана башка жаныбарлардын организминде маанилүү функцияларды аткарышат, анткени алар нейротрансмиттерлер жана белокторду куруу үчүн "курулуш материалы" болуп саналат. Алар туура метаболизм үчүн да керек.
Алифаттык аминокислоталар - аминокарбон аминокислоталардын ар түрдүү, алардагы амино жана карбоксил топтору алифаттык көмүртек атому менен байланышкан. "Алифаттык" термини берилген элементтин атомдорунун сызыктуу же тармакталган чынжырларын билдирет.
Тирүү организмдерден бөлүнүп алынган аминокислоталардын негизги бөлүгү алифаттык. Химияда алар негизинен бул заттардын күнүмдүк аталыштарын алар алынган оригиналдуу протеиндерге ылайык колдонушат, анткени системалык номенклатурага ылайык алардын өтө түйшүктүү аталыштары бар.
Түзүлүшү боюнча туташуулардын түрлөрү
Алифаттык аминокислоталар амино жана карбоксил топторунун абалына жараша төмөнкүдөй түрлөргө бөлүнөт:
- Альфа изомерлери. Аларга өсүмдүктөрдө, микроорганизмдерде жана жаныбарларда кездешүүчү табигый кошулмалардын негизги бөлүгү кирет. Алар метеориттерде да кездешет жана бул заттардын түзүлүшү жердеги тирүү жандыктардыкына окшош.
- Бетта-аминокислоталар. Мисал А коферментинин курамына кирген β-аланинди алсак болот. Акыркысы май кислоталарынын синтезине жана кычкылданышына катышат.
- Гамма изомерлери. Бул топтун эң жаркын өкүлдөрүнүн бири нерв системасынын эң маанилүү нейротрансмиттери болгон ɣ-аминобутир кислотасы (GABA), нерв процесстерин басууга, толкунданууну алсыратууга жана басууга жооп берет.
Глицинден башка бардык альфа тибиндеги аминокислоталар ассиметриялык түзүлүшкө ээ, мейкиндикте бирикпеген эки күзгү чагылуу түрүндө болот (L- жана D-аминокислоталар) жана табигый оптикалык активдүүлүк. Эң маанилүү L-аминокислоталарга глицин, аланин, серин, цистеин, аспарагин кислотасы, тирозин, лейцин, глутамин, изолейцин, аргинин, лизин, пролин кирет.
Алифаттык аминокислоталардын мисалдары төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн.
Башка критерийлерге ылайык заттардын түрлөрү
Алифаттык аминокислоталардын белок синтезине катышуусунун мүнөзү боюнча классификация да бар.
- РНКнын көзөмөлүндө рибосомалардагы белокторго кошулган L-сериясындагы протеиногендик бирикмелер. Аларырааттуулугу генетикалык коддолгон. Мындай аминокислота жыйырма гана бар.
- Протеиногендик эмес (коддобойт), белоктордун курамына кирбейт, бирок маанилүү функцияларды аткарат (негизинен зат алмашуу процесстерине катышуу). Алардын айрымдары токсиндер жана адамдар үчүн уулуу.
Кислота-негиздик касиеттери боюнча алифаттык аминокислоталар 3 түргө бөлүнөт:
- кислоталуу (аспаратин жана глютамин кислоталары);
- нейтралдуу, бирдей сандагы негизги жана кислоталык топторду камтыган;
- негиздик (гистидин, аргинин, лизин жана башкалар).
Физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөр
Төмөнкү касиеттер алифаттык аминокислоталар үчүн мүнөздүү:
- кристаллдык абалда биполярдык иондор түрүндөгү түзүлүш;
- жогорку эрүү температурасы (α-аминокислоталардын так мааниси жок);
- сууда жана щелочтордун, кислоталардын суудагы эритмелеринде жакшы эрийт;
- амфотерикалык;
- кислоталуу чөйрөдө негизги касиеттери жана тескерисинче;
- эгер чөйрөнүн рНы изоэлектрдик чекиттен чоң болсо, анда алифаттык аминокислоталар щелочтор менен туздарды түзүшөт, алар сууда жакшы эрийт.
Бул заттардын натрий же калий туздары менен аралашмасы химиялык анализ үчүн колдонулуучу буфердик эритмелерди алуу үчүн колдонулат.
Синтез
БЛабораториялык шарттарда бул кошулмаларды өндүрүү кыйын иш, анткени алар оптикалык жактан активдүү, ал эми табигый шарттарда алардын өндүрүшү ферменттердин катышуусу менен ишке ашат. Демек, химиялык жол менен оптикалык изомерлердин аралашмасы болгон рацемикалык аминокислоталар гана алынат.
Баштапкы материал катары α-галокарбон кислоталары колдонулат, алар аммиак менен реакцияга киргенде алифаттык аминокислоталарды берет. Алуунун башка жолдору да бар - кето-кислоталардан жана алардын редукциялык аминация процессинде туундуларынан, малондук эфирден, аминоуксус кислотасынан (глицин). Өнөр жайлык масштабда аминокислоталарды синтездөө үчүн микробиологиялык технологиялар колдонулат. Гендик инженериянын жардамы менен бул заттар атайын өстүрүлгөн микроорганизмдер өндүргөн белок молекулаларынан бөлүнүп алынат.
Табигаттагы ролу
Өсүмдүктарда жана микроорганизмдерде гана 200дөн ашык алифаттык аминокислоталар аныкталган жана бүгүнкү күндө алардын жалпысынан беш жүздөн ашууну бар. Алар микроорганизмдер чыгарган антибактериалдык заттардын (мисалы, пенициллиндин) бир бөлүгү жана ошондой эле көпчүлүк бактериялардын клетка дубалын түзөт.
Жаныбарлардын организминде бул заттар төмөнкүдөй негизги функцияларды аткарышат:
- белоктордун, ферменттердин, гормондордун, коферменттердин жана башка маанилүү органикалык бирикмелердин синтези;
- биологиялык активдүү аминдердин түзүлүшү (дофамин, норадреналин, эпинефрин, серотонин жана башкалар);
- нерв импульстарын жана зат алмашуу процесстерин өткөрүүгө катышуу.
Адамдын мээ клеткаларында аминокислоталардын катышуусу менен активдүү метаболизм жүрөт, алардын концентрациясы кан плазмасындагыдан 7 эсе жогору.
Медициналык колдонмолор
Бул кошулмаларды дарылык максатта колдонуу алардын азот элементтеринин алмашуусуна жана биологиялык активдүү заттардын синтезине катышуу жөндөмдүүлүгүнө негизделген. Алифаттык аминокислоталарды камтыган көптөгөн дарылар бар. Төмөндө алардын айрымдары жана терапиялык практикада колдонулушу келтирилген.
- Глютамин кислотасы - CNS патологиясы, эпилепсия, психоз, балдардын акыл-эсинин артта калышы, церебралдык шал оорусу, Даун оорусу.
- Метионин - боордун уулуу зыяны (цирроз, мышьяк, хлороформ жана башка токсиндер менен уулануу), ошондой эле өнөкөт алкоголизмде, кант диабетинде бул органдын оорулары.
- Аминалон – нейротроптук агент.
- Цистеин - катаракта үчүн.
- Ацетилцистеин - муколитик катары дем алуу органдарынын ооруларында.
