Аминокислота аминокислота
N -конец С-конец
Номенклатура пептидов
Полипептиды называют как производные С-концевой аминокислоты, название начинают с N- концевой аминокислоты, перечисляют все по порядку( изменяя окончание на ил ), заканчивают С-концевой аминокислоой . Можно записывать полные названия, сокращенные( в латинской транскрипции или на русском языке )
Пример: глицилаланилглутамилвалин ( gly- ala – gly- val или гли-ала-глу-вал)
Медико - биологическое значение аминокислот
Кроме участия в биосинтезе белков, аминокислоты выполняют множество других самостоятельных функций.
1. участвуют в биосинтезе нейромедиаторов и гормонов:
- из аминокислоты серина образуется медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин
- из фенилаланина или тирозина образуется медиатор симпатической нервной системы норадреналин и гормоны адреналин, тироксин.
- из глутаминовой кислоты синтезируется ГАМК
2. аминокислоты глицин, глутаминовая обладают нейромедиаторными функциями
3. аспарагиновая кислота необходима в синтезе азотистых оснований нуклеиновых кислот( аденина, гуанина, урацила, тимина, цитозина)
4. глутаминовая и аспарагиновая кислоты участвуют в обезвреживании аммиака
5. аминокислота метионин передает свою активную метильную группу для образования тимина., холина, адреналина.
6. в условиях углеводного голодания из аминокислот в организме человека синтезируется глюкоза.
Поэтому аминокислоты используются в качестве лекарственных препаратов:
глутаминовая, метионин, глицин, цистеин, триптофан.
Применение аминокислот и их производных в качестве
Лекарственных препаратов
( Для проверки усвоения темы рекомендуем ответить на вопросы, которые содержатся в этом разделе )
Аминалон (Aminalonum) – 4- аминобутановая кислота( ГАМК)- белый кристаллической порошок с горьким вкусом. Легко растворим в воде, очень мало в спирте. Среда 5% водного раствора близкая к нейтральной( рН= 6, 5 -7 , 5)
Применение связано с высокой биологической активностью в качестве тормозного нейромедиатора и участием в метаболических процессах в мозге .
Применяют при сосудистых заболеваниях мозга, головными болями, сопровождающихся нарушением памяти, речи , после травм мозга и инсульта., при алкогольной болезни. У детей при нарушении нейро-психического развития, при детских церебральных параличах. Форма выпуска – таблетки.
Вопросы
1. Почему это соединение плохо растворимо в спирте, хотя 1-аминобутан и бутановая кислота, содержащие одинаковое с аминалоном число атомов углерода, хорошо растворимы в спирте ?
Цистеин ( Cysteinum) – 2-амино - 3- меркаптопропановая кислота
Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде. Цистеин участвует во многих метаболических процессах в организме, НS – группы участвуют в стабилизации третичной структуры белка, образовании сульфогруппы - OSO3H , которая присутствует в полисахаридах ( например, антикоагулянте крови гепарине). Цистеин необходим для обмена веществ в хрусталике глаза, недостаток цистеина способствует развитию катаракты.
Цистеин применяют в виде 2% водного раствора для электрофореза, глазных ванночек, приготовления глазных капель. Выпускают порошок во флаконах из темного стекла, плотно закрытых, пробки заливают парафином. Растворы готовят непосредственно перед применением . Хранят в темном, защищенном от света месте.
Вопросы
1. С чем связана необходимость хранить цистеин в плотно закрытых флаконах, защищая от действия света? Какой химический процесс инициируется при несоблюдении правила хранения?
2. Связано ли условие приготовления раствора перед употреблением с изменениями, которые могут быть аналогичными ( вопрос 1) ?
Постарайтесь записать уравнения реакций.
Меркамин ( Mercaminum)-2- аминоэтантиол- 1
Оказывает профилактическое радиозащитное действие при остром лучевом поражении, в профилактических целях перед возможным облучении( космический полет), повышает устойчивость организма к действию радиации. Уменьшает возникновение свободных радикалов в тканях , защищает тиольные группы ферментов от окисления.
Применяют в виде солей: хлороводородной и с аскорбиновой кислотой. Вводят внутривенно 1-2 мл в виде 10% раствора.
Вопросы.
1. Какая аминокислота в результате декарбоксилирования образует меркамин ?
2. Какое химическое превращение происходит с меркамином в процессе радиопротекторного действия?
Постарайтесь написать уравнения реакций.
3. Напишите реакцию образования хлороводородной соли.
Цистамин – дисульфид меркамина Имеет аналогичные показания. Назначают реr оs( внутрь)
Вопрос.
1.Запишите структурную формулу цистамина
2. Может лиоказывать радиопротекторное действие сам цистамин или необходимо его превращение в иное химическое соединение?
Гистамин ( Histaminum )Выпускается в виде дигидрохлорида. Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде, рН водного раствора 4,0 – 5,0.
В организме человека вырабатывается тучными клетками и выделяется в ответ на появление в организме чужеродных веществ- аллергенов. Свободный гистамин вызывает спазм гладкой мускулатуры( в том числе и бронхов), расширение капилляров, снижение артериального давления. Усиливает секрецию соляной кислоты в составе желудочного сока.Применениекак лекарственного средства ограничено . Используется в фармакологии, физиологии, биохимии для экспериментальных исследований.
Вопросы.
- Напишите реакцию получения гистамина из соответствующей аминокислоты. Как она называется ?
- Объясните образование соли дихлорида гистамина. Укажите два основных центра в молекуле гистамина, сравните их основность.
- Запишите формулу цвиттер-иона той аминокислоты, из которой образуется гистамин. Укажите область значения рI
Приложение
Общий список аминокислот и сокращенные обозначения ( лат)
Алифатические аминокислоты моноаминомонокарбоновые
Аланин( Ala )
Валин ( Val)
Глицин ( Gly)
Изолейцин( Ile )
Лейцин ( Leu )
Ароматические аминокислоты моноаминокарбоновые
Тирозин ( Tyr )
Фенилаланин ( Phe)
Гетероциклические ароматические аминокислоты моноаминомонокарбоновые
Гистидин ( His )
Триптофан ( Trp )
Циклическая аминокислота
Пролин( Pro )
Моноаминодикарбоновые аминокислоты и их амиды
Аспарагиновая ( Asp )
Аспарагин ( Asn )
Глутаминовая ( Glu )
Глутамин( Gln )
Диаминомонокарбоновые кислоты
Аргинин ( Arg )
Лизин ( Lys)
Оргинитин( не входит в состав белков)
Гидроксисодержащие алифатические аминокислоты
Серин ( Ser )
Треонин( Thr )
Серусодержащие алифатические аминокислоты
Метионин ( Met )
Цистеин ( Cys )
Гидрофобные аминокислоты :
Аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, пролин, триптофан, фенилаланин.
Гидрофильные аминокислоты:
Аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, гистидин, глутаминовая кислота, глутамин, лизин. серин, тирозин, треонин, фенилаланин.