Главная > Химия > Органическая химия (Моррисон Р.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

37. Аминокислоты и белки

37.1. Введение

Название протеины (белки) произошло от греческого proteios, что означает первый. Это название оказалось очень удачным. Из всех химических соединений белки, вероятно, наиболее важны, поскольку они являются основой всего живого.

Белки не только составляют существеннейшую часть каждой клетки всех живых организмов, но и обеспечивают их жизнедеятельность. Белки являются главными составляющими кожи, мышц, сухожилий, нервов и крови, а также ферментов, антител и многих гормонов.

(Только нуклеиновые кислоты можно сравнить с белками по их значению в жизнедеятельности организмов, поскольку нуклеиновые кислоты регулируют синтез белков.)

С химической точки зрения белки представляют собой высокополимерные вещества. Они являются полиамидами и исходными мономерами, для их синтеза служат а-аминокислоты. В состав одной молекулы белка может входить несколько сотен или даже тысяч остатков аминокислот, причем известно более двадцати аминокислот, остатки которых входят в состав белка. Число возможных комбинаций, образуемых остатками аминокислот в молекуле белка, а следовательно, и число различных белковых молекул почти беспредельно. По-видимому. для развития и жизнедеятельности организма животного необходимо наличие десятков тысяч различных белков, причем для каждого вида животных этот набор белков специфичен.

В настоящей главе мы сначала рассмотрим химию аминокислот, а затем кратко обсудим получаемые из них белки. Наша главная цель при этом состоит в том, чтобы показать, каким образом выводятся структуры этих невероятно сложных молекул, и продемонстрировать, что в конце концов химия белков основана на тех же принципах органической структурной теории: на представлениях об углах и длинах связей, величине и размерах групп, водородных связях, резонансе, кислотности и основности, оптической активности, конфигурации и конформации.

37.2. Структура аминокислот

В табл. 37.1 приведены структурные формулы и названия 26 аминокислот, обнаруженных в белках. Некоторые из них, отмеченные жирным шрифтом, являются незаменимыми, и эти аминокислоты должны содержаться в пище молодого животного для его нормального развития; эти аминокислоты, очевидно, не могут синтезироваться в организме животного из других веществ, содержащихся в пище.

(см. скан)

(см. скан)

Все аминокислоты представляют собой -аминокарбоковые кислоты; в двух случаях (пролин и оксипролин) аминогруппа образует часть пирроли-динового цикла. Подобная общность структуры придает всем аминокислотам одинаковые химические свойства и среди них — способность образовывать длинные полиамидные цепи, лежащие в основе белков. Мы и будем рассматривать главным образом эти общие химические свойства.

В остальном структуры всех соединений могут изменяться в очень широких пределах. Помимо карбоксильной группы и -аминогруппы, некоторые аминокислоты содержат вторую карбоксильную группу (например, аспарагиновая или глутаминовая кислота) или потенциальную карбоксильную группу в виде карбоксамидной (например, аспарагин); такие кислоты называют кислыми аминокислотами. Некоторые аминокислоты содержат вторую основную группу, в роли которой может быть аминогруппа (например, лизин), гуанидо-группа (аргинин) или имидазольная группа (гистидин); такие кислоты называют основными аминокислотами. Некоторые аминокислоты содержат бензольную или гетероциклическую систему, фенольные или спиртовые гидроксильные группы, атомы серы или галогенов. Каждой из этих циклических систем или функциональных групп присущи свои характерные реакции.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление