Алифатические –аминокислоты составляют наиболее многочисленную группу: Gly, Ala, Val, Leu, ILe, Ser, Thr, Asp, Glu, Asn, Gln, Lys, Arg, Cys, Met.
Ароматические и гетероциклические: Phe, Tyr, Trp, His, Pro. Циклы отделены от –аминокислотного фрагмента группой –СН2–. Это позволяет свободное вращение циклов при формировании пространственной структуры белка.
По числу групп –СООН и –NH2 в молекуле
Нейтральные или моноаминомонокарбоновые (1–СООН и 1–NH2): Gly, Ala, Val и т.д.
Основные или диаминомонокарбоновые (1–СООН и 2–NH2): Lys, Arg.
Кислые или моноаминодикарбоновые (2–СООН и 1–NH2): Glu, Asp.
–аминокислоты с неполярным (гидрофобным) радикалом: Ala, Leu, Val и т.д.
–аминокислоты с полярным радикалом (гидрофильным), содержащим полярные группировки (ОН–, SH–, COOH–, NH2–):
а) ионогенные – способные к ионизации в условиях организма, например, фенольный гидроксил тирозина.
б) неионогенные – неспособные переходить в ионное состояние в организме, например, спиртовый гидроксил серина.
В белках ионогенные группы располагаются на поверхности и обуславливают электростатическое взаимодействие. Неионогенные располагаются как на поверхности белка, так и внутри и образуют водородные связи. Таким образом, и те и другие участвуют в формировании пространственной структуры белка.
Стереоизомерия –аминокислот.
Все –аминокислоты, кроме глицина, имеют центр хиральности и потому оптически активны.
СООН СООН Принадлежность к D– и L– ряду
определяют по глицериновому
Н – С* – NH2 NH2 – С* – Н альдегиду.
R R
D––аминокислота L––аминокислота
Энантиомеры
Почти все природные –аминокислоты относятся к L–ряду, а в построении белков организма участвуют только L––аминокислоты. С этим связана стереоспецифичность ферментов: они состоят из L––аминокислот и расщепляют белки, состоящие только из L––аминокислот. Расщепление же белков из D––аминокислот ферментативно невозможно. По этой причине ферменты животных и человека абсолютно бессильны перед вирусом «сибирской язвы», так как в состав белка вируса входит D–глутаминовая кислота.
Формы существования –аминокислот
в зависимости от реакции среды.
Наличие двух функциональных групп – кислотного (СООН–) и основного (NH2–) характера обуславливает амфотерность –аминокислот. Между ОН– кислотным центром (к.ц.) карбоксильной группы и основным центром (о.ц.) группы –NH2 по донорно-акцепторному механизму идет образование диполярного иона (цвиттер–иона).
R – CH – C – OH R – CH – C – O– + H+ R – CH – COO–
к.ц. диссоциирует по типу
о.ц. слабого электролита о.ц. акцептор
донор диполярный ион
В водном растворе –аминокислота существует в виде равновесной смеси диполярного иона, катионной и анионной форм. Положение равновесия зависит от pH среды. Общим для всех –аминокислот является преобладание катионных форм в сильнокислых (рН~1) и анионных – в сильнощелочных (рН~11) средах.
– Н+ – Н+
NH3+ – CH – COOH NH3+ – CH – COO– NH2 – CH – COO–
+ Н+ + Н+
Катионная форма Диполярный ион Анионная форма
(рН~1,0) Сильнокислая среда рН~7,0 Сильнощелочная среда (рН~11,0)
Значение рН, при котором суммарный заряд молекулы –аминокислоты (белка) равен 0, называется изоэлектрической точкой (pI), а состояние –аминокислоты (белка) – изоэлектрическим.
Достарыңызбен бөлісу: |