Строение аминокислот
Аминокислоты – низкомолекулярные органические соединения, состоящие из одной или двух аминогрупп (- $NH_2$) и одной или двух карбоксильных групп (- $COOH$), которые определяют соответственно их щелочные или кислотные свойства.
Этим объясняются амфотерные свойства аминокислот, благодаря чему они выполняют в клетке важную роль буферных соединений.
Аминокислоты - это производные органических карбоновых кислот, у которых один атом водорода в углеродном радикале замещён аминогруппой, расположенной, как правило, рядом с карбоксильной группой.
На данное время установлено строение и функции более 100 природных аминокислот.
$\gamma$ – аминомасляная кислота берёт участие в процессах торможения в нервной системе, другие аминокислоты являются предшественниками витаминов, антибиотиков, гормонов, алкалоидов и других биологически активных веществ.
Большинство аминокислот находятся в организме в свободном состоянии, но лишь 20 из них являются структурными элементами белков. Такие аминокислоты называют протеиногенными (которые образуют протеины, то есть белки).
Все аминокислоты – растворимые в воде кристаллические вещества, не имеющие цвета.
Все они содержат аминогруппу (- $NH_2$), имеющую щелочные свойства, и карбоксильную группу (- $COOH$), имеющую кислотные свойства. Основные аминокислоты содержат более одной аминогруппы, а кислые – больше одной карбоксильной группы.
Аминокислоты соединяются в молекуле белка с помощью пептидной связи, которая возникает между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой с выделением молекулы воды.
При соединении большого количества аминокислот образуется полипептид. Белковая молекула может состоять из одной или нескольких полипептидных цепей.
Аминокислоты отличаются по строению боковых цепей, которые отмечаются буквой $R$ (радикал). Общая формула всех аминокислот:
Благодаря наличию радикалов аминокислоты могут вступать в разнообразные химические реакции, в том числе и после того, как они войдут в состав белковой молекулы. В связи с этим белкам присуща высокая реакционная способность.
Значение аминокислот
У растений все необходимые аминокислоты синтезируются из углекислого газа, воды и аммиака.
Человек и много других животных потеряли способность синтезировать некоторые протеиногенные аминокислоты, которые незаменимыми в питании. Они обязательно должны получать эти аминокислоты с пищей. К ним относятся лейцин, изолейцин, лизин, треонин, валин, фенилаланин, аланин, триптофан, метионин, гистидин.
Недостаточное содержание аминокислот в рационе животных и в пище человека приводит к нарушению синтеза белков, замедлению развития и роста организма, возникновению различных заболеваний.
Эти аминокислоты в промышленном масштабе путём химического (метионин) или микробиологического синтеза. При введении в рацион 0,2 – 0,5% таких незаменимых аминокислот как лизин, триптофан, треонин и метионин, повышает продуктивность домашних животных и сокращает траты кормового белка более чем на 25%.
