Строение и общая формула аминокислот (химия, 10 класс)

Общая формула аминокислот Химия

Органические вещества, которые содержат в своём составе аминные и карбоксильные группы, называются аминокислотами (АМК). Эти амфотерные соединения используются в качестве основы для полноценного развития живых организмов. АМК обладают кристаллической структурой, сладким вкусом и поддаются плавлению. В научной среде существует общая формула аминокислот, на химии в 10 классе она подробно изучается.

Принцип строения

По своим характеристикам аминокислоты (общая формула — NH2-R-COOH) существенно отличаются от оснований и кислот. Эти амфотерные соединения относятся к категории кристаллических веществ, хорошо растворяются в Н2О, обладают довольно высокой температурой плавления.

Аминокислоты являются мономерами, в состав которых входят углерод, азот, кислород и водород. Дополнительно могут присутствовать углеводородные радикалы (фосфор, сера). В одной молекуле часто находятся сразу несколько аминогрупп. Проведённые лабораторные исследования показали, что аминокислоты являются производными R — СООН. Это связано с тем, что в молекуле атомы водорода замещаются аминогруппами. Все существующие АМК можно условно разделить на 3 группы:

Аминокислоты общая формула (химия 10 класс)

  • заменимые;
  • условно заменимые;
  • незаменимые.

Эти органические соединения обладают структурой многокомпонентных цепочек, которые после попадания в желудочно-кишечный тракт человека распадаются под воздействием ферментов. В таком виде аминокислоты всасываются тонким кишечником и проникают в печень. Органические вещества помогают нормализовать синтез гормонов, повышают иммунитет. Науке известно 20 единиц АМК, которые входят в состав белка. Каждому амфотерному соединению отведена определённая роль.

Разновидности аминокислот

На уроках химии в 10 классе можно узнать, что все NH2-R-COOH принято классифицировать по нескольким признакам. Их делят:

Аминокислоты формулы

  1. По принципу расположения карбоксильных и аминных групп относительно друг друга. Это могут быть а-аминокислоты. Они содержат 1 атом углерода между функциональными группами (альфа-аминопропионовая кислота).
  2. По радикалу. К этой категории относятся ароматические, алифатические, гетероциклические аминокислоты (тирозин, фенилаланин, аргинин, пролин, оксипролин, триптофан, серин).
  3. По физико-химическим свойствам. Это неполярные и полярные аминокислоты (лизин, валин, глутамин, серин).

Незаменимые белковые соединения не вырабатываются организмом человека самостоятельно. Такие амфотерные соединения должны регулярно поступать извне вместе с продуктами питания. Дополнительно можно использовать специальные пищевые добавки. К незаменимым аминокислотам относятся лейцин, валин, лизин, гистидин, изолейцин, фенилаланин, триптофан, метионин и треонин. Эти вещества необходимы для повышения иммунитета и улучшения состояния центральной нервной системы.

Все заменимые АМК организм может вырабатывать самостоятельно. Дополнительное употребление l-аминокислоты является неактуальным в том случае, если у человека нет серьёзных отклонений в работе внутренних органов. Аспарагиновая, 4-аминобутановая и аминоуксусная (структурная формула — NH2CH2COOH) кислоты, а также серин принимают активное участие в процессе похудения. С их помощью можно быстрее избавиться от имеющихся жировых накоплений.

Основные свойства

Аминокислоты — кристаллические амфотерные соединения, которые хорошо растворяются в воде, но не реагируют на органические растворители. Плавятся NH2-R-COOH только при воздействии высоких температур.

Аминокислоты легко образуют соли, имеют сладкий вкус. Благодаря наличию в составе карбоксильной группы -СООН амфотерные соединения проявляют свойства кислот. А вот аминогруппа NH2 влияет на основные свойства органических веществ. При ведении конспекта названия органических соединений и их свойства лучше всего записать в виде таблицы. По школьной программе аминокислоты также изучают на уроках биологии. Основные химические свойства АМК:

Аминокислоты формулы

Nh2 аминокислоты формулы

  1. Амфотерность. В результате диссоциации АМК образуют в растворе внутреннюю соль. Благодаря амфотерности аминокислоты могут вступать друг с другом в химические реакции поликонденсации, образуя при этом белки и полипептиды.
  2. По карбоксильной группе кислотные характеристики АМК проявляются во время взаимодействия со щелочами. NH2-R-COOH могут вступать в реакцию этерификации со спиртами, за счёт чего образуются сложные эфиры.
  3. Реакция горения аминоуксусной кислоты: 4NH2CH2COOH + 13O28CO2 + 10H2O + 2N2.
  4. Цветная нингидриновая реакция. Весь химический процесс проходит по принципу нагревания аминокислот в щелочном растворе нингидрина. В результате этой реакции образуется соединение фиолетово-синего цвета. В лабораторных условиях этот химический процесс активно применяется для колориметрического количественного определения а-аминокислот и при использовании специальных анализаторов.

Для определения амфотерных соединений часто применяется реакция Фолля. По итогам взаимодействия раствора яичного белка (30%) с NaOH и уксусным свинцом (5%) можно получить Pb (CH3COO)2. При условии длительного воздействия высоких температур жидкость постепенно приобретает бурый оттенок, из-за чего выпадает чёрный осадок сульфида свинца.

Из аминокислотных мономеров можно получить длинную цепь полимеров — белки. В составе одного белка может содержаться сразу несколько разных NH2-R-COOH. Например, в молоке присутствует казеин, состоящий из лизина, тирозина, пролина и валина. Все эти вещества помогают повысить защитные функции иммунитета, укрепляют опорно-двигательный аппарат.

Выполняемые функции

В жизни человека аминокислотам отведена важная роль. Эти органические вещества принимают активное участие в работе каждой клетки организма. При недостатке АМК состояние человека постепенно ухудшается, он становится раздражительным, возникает депрессия. Результаты научных исследований показали, что аминокислоты выполняют следующие функции:

Гистидин

Метионин

  1. Улучшить качество крови помогает гистидин. Это вещество способствует росту мышечной массы, повышает подвижность суставов.
  2. В выработке гемоглобина участвует изолейцин. Он контролирует уровень сахара в крови, повышает выносливость и энергичность человека.
  3. Улучшить состояние мышечного корсета помогает валин. Это вещество является отличным источником энергии.
  4. Повысить степень усвоения организмом кальция помогает лизин. Аминокислота стимулирует естественную выработку коллагена, укрепляет скелет, улучшает структуру волос. Для мужчин лизин является хорошим анаболиком, так как с его помощью можно нарастить мышцы.
  5. Улучшить работу органов желудочно-кишечного тракта помогает треонин. Аминокислота повышает защитный барьер иммунитета, принимает активное участие в выработке коллагена и эластина. При достаточной концентрации треонина это вещество препятствует отложению жары в печени.
  6. Нормализовать работу желудка и кишечника можно с помощью метионина. Органическое вещество помогает справиться беременным с токсикозом, участвует в расщеплении жиров, улучшает состояние волос и ногтей.
  7. За эмоциональное состояние человека отвечает триптофан. Аминокислота положительно влияет на степень выработки серотонина, за счёт чего нормализуется сон, повышается настроение. Триптофан улучшает состояние артерий и сердечной мышцы, снижает аппетит.
  8. В качестве передатчика сигналов от нервных клеток в головной мозг используется фенилаланин. Это вещество улучшает память, снижает болевой порог, повышает выносливость.

Если в организме человека не будет хватать незаменимых аминокислот, тогда это приведёт к ухудшению качества жизни, нарушению метаболизма и сокращению мышечной ткани.

Польза и вред

Все аминокислоты благотворно влияют на состояние человека. С их помощью организм вырабатывает антитела, которые помогают бороться с различными вирусами и инфекциями. NH2-R-COOH участвуют в биохимических реакциях, образуя при этом важные ферменты. Без амфотерных соединений невозможен полноценный метаболический процесс. Аминокислоты нормализуют психоэмоциональное состояние, помогают человеку быстрее справляться со стрессовыми ситуациями.

Польза и вред аминокислоты

В традиционной медицине цистин вместе с другими медикаментозными средствами используется для комплексного лечения пациентов с бронхиальной астмой. Такая терапия не только улучшает общую клиническую картину заболевания, но и нормализует показатели функционального состояния гипофиза. Производные цистина получили большой спрос в дерматологии, когда речь идет о заболеваниях кожного покрова. Эта и многие другие аминокислоты используются в фармакологии для улучшения свойств медикаментозных препаратов.

Вред от воздействия АМК не исключён. Если у человека были диагностированы серьёзные патологии внутренних органов, то регулярное применение аминокислот может усугубить ситуацию. По этой причине перед покупкой препаратов с NH2-R-COOH нужно пройти полноценное обследование и проконсультироваться с лечащим врачом.

Даже если здоровье позволяет принимать биологически активные добавки, то не стоит забывать о дозировке, в противном случае существует большая вероятность возникновения нарушений в работе почек и центральной нервной системы. Человека может беспокоить бессонница, повышенная утомляемость.

Таблетки аминокислоты

Лабораторные исследования показали, что избыточное потребление аминокислот отрицательно влияет на организм. Если принимать в день более 7 г NH2-R-COOH, то в итоге снизятся показатели содержания N-метил-никотинамида. У такого пациента с вероятностью 99% возникнет кариес зубов, мигрень или нарушение стула. Снизить вероятность ухудшения самочувствия после применения аминокислот можно только в том случае, если предварительно проконсультироваться с терапевтом.

Оцените статью
Na5.club
Добавить комментарий

Adblock
detector