2 (1125755), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Особсе внимание будет уделено веществам, имеющим вагкное физиологическое значение. Излогкение будет разделено на три вагапа. Сначала будет рассмотрена химия простых иаминакислат; при етом мы постараемся покатать, каким образвль изменяюпиж свойства аминной и кислотной функций в молекулах, гдг присутствуют вбе зпги группы. Далев будет рассмотрен.ряд вагкных свойспгв пеппгидов и бел«ов — веществ, построенных из аминокислот, соединенных мвгкду собой амидными связями.
Кратко будут такясе обсугкдены проблемы, выдвигаемые хи. ~пей ферменгпов— белювых молекул, способных дейсгпвовать в качестве катализаторов строго определенных химических реакций. В заключение будут кратко рассмшпрены молекулярные основы генетики. 20-1. Типы амииокислопт, имеющих вазкное биологическое значение Большинство аминокислот, участвующих в биохимических превращениях, содержит первичную аминогруппу, находящуюся в иположеиин по отношению к карбоксяльной функции.
Во всех природных аминокислотах, входящих в состав белков (за исключеяием глицииа), углеродный атом в и-положении является центром асимметрии, и аминокислоты принадлежат ь-ряду, что соответствует приведенной ниже проекционной формуле (см. также 1, равд. 17-5), со,н ! н,м-с — он ! ц Ь-ОНИ«Оно»ОООО Структура и названия ряда наиболее важных ы-аминокислот приведены в табл. 20-1, Общеупотребительные названия а-аминокислот мало говорят об их структуре, но имеют по крайней мере го преимушество, по опп короче, чем систематические названия, Позднее будет показано, что при обозначении поеледовательности ацинокислот в белках и пептидгх полезны также сокращения «Гли» (глицин), «Глу» (глутамиповая кислота) и т.
д., приведенные в табл. 20»1. Аминокислоты, в которых число аминогрупп превышает число кислотных функций„называют основными аминокислотами (например, лизин и аргинии), тогда как при избытке кислотных групп их называют кислыми аминокислотами (например, аспарагнновая и глутаминовая кислоты). Три из перечисленных в табл.
20-1 кислот — цистеен, пнстин и метионин — содержат серу. Образование и разрыв связей 5 — 5 при взаимном превращении цистеина и цисти« на являются важными процессами в биохимии серусодержащих пептидов и белков. Более подробно особенности зтпх реакций, опнгог сываемых общим уравнением ЕЦЗН Ц вЂ” З-З вЂ” Ц, будут расг Ген смотрееы в гл. 21. Все наиболее важные природные аминокислоты содержат а-водородные атомы, что указывает на участие а-кето- и а-иминокислот в процессах биосинтеза н биологического расщепления аминокис.
лот. нн„ ггн1 ц-с-саин и —,с-со,н й-сн — со„н 9 ни, 1 1О1 о ' нн нн» о-инго«но»ого О ИНИИОИИОИОТО Живые организмы существенно различаются по своей способности синтезировать аминокислоты. Кнслоты, необходимые для поддержания нужного азотистого баланса в организме человека, но о 5 «О а а о Я «О «О «« з х »ОЖ ОО «« Я" »О Ю О«О," „" Ь»Х « "Е» Ф м О Х! С! «О «Х «Х И ОО «й ОО «й»Р И И И О О " КО ОХ 3 О ОО ф + ОЧ ОО Ю =«Я" + ! ъО С3 О Ы х х о' х х х ОХ « х жо о» о х х и — о о х х о — Б и х (Э х Х ю х И И вЂ” И ! ! ! ! и и о й х В ОО Х Х Х. Э «О О«Х Ю Х ОО Х х ~ ~."~ 5 о Й Х 3 Х Х Х Х Ф, Х «О Г. ,Фй Х Х Х Ь $ ° «О« $й ~ Й 3 ъ Х «« р ««О д ь О о Х О« О« й 4С О Ю «« ««О О» У Ю й О» ОФ ОО а Р-." ° р А О, х о о «3 д х х х (3 х б «3 х х о Ю о Ц х х (.) — х х о К х х о в х хх о х Π— х <) х хх о-о х х ! к У х к х х о ю х х о ~й о х о х х о — л 8 х С и (~ х =, х х х о Х О О Х о «" О $ х О ~.)» х х о » х х о х и — д о И х х х «й ««и Гх хх »« ~х х Ко о ! ! И И о 3 з хо ах а 'х ох х '" О о о' Ххоо о ,-,х о Г о х х о О 'х х Н х х х х о о Ы, х Б 1=,, 1 <=> х о с,Р х ж \.> — ~ ы х о х с.~ ж х о Ю о х х Б О.
Я о ъ х х о х М 'х Ы о й а 1 о — д у 1 1! о' кж Ц" '" ж а Ф о о х х Л О О о" сх а ' 3. о М х ,х ~х ао х Д х о ~ Ф о', Е х Д О х $ х у о $ о х =х Ф „=. Я х Ц' ~ $„ а о ох Я о а о х х о л хо „- о Д -с о ' = 5 К ох о о а д х о' х о х = о хх й а а ГЛАВА Зй 104 о н о ого«на ин,сн,со,н Я «со«аж«ннаа каса«за гннцнна Ф Ъ.сн с со,н мнг ! 40 ИН»СН»СО»Н ~ ИН»СН«С8» которые сам организм не может синтезировать, часто называют «цсзамеяимымн» аминокислотами. Упражнение 20-д Отберите в табл. 20-1 аминокислоты, содержащие два н бшп1« е ~исае аспнметрнзесквх центров, н папншяте проекцноппые формулы для оеез ь ~а юмяыз сзеоеовзомеров каждой амнноквслогы с ь-копфнгурацней прн пз~ оц одеон атыйе.
Уггрплгиелие 20-2. Какие амввокнслоты в табл. 20 1 относятся к квелым н кл«не к ыснонньш? В каком нз приведенных соедвненкй азот является наиболее г. ш «,лыыз ! Ьшненсс оспонньги? Какие нз карбокскльных групп наиболее и наны ю «ослы«1 Прав«дате соображення, которыми вы руководствуетесь прн вашем ныс ~1« 20-2. Сиитео и-ид)ино?сислот Многие нз реакций, используемых прн пол)ненни аминокислот, рассьзазрпвдлпсь вып|с в связи с синтезами кнрбоновых кислот (гл. 16) и аагппоп)зоязвохных 1гл. 19). Примерами таких реакций могут служить ампияровзппе хлоруксуспой кислоты, приводящее к глиципу, которое дает наилучший результат при большом избытке аммцака: Бс С е?9 щ я ЗХН,+ С)СН»СО Н ИН„СН СО«ИН +ИН С1 "~1'Р' ин.сн„со и ~аннан синтез на основе фталимидомалоиового зфира фенвлаланан и синтез Штреккера*, первая стадия которого в значительной степени сходна с образованием циангидрина.
У "ь-СНО+ИН+НСИ- 2 ~~ — СН вЂ” С=И" а ин р ' сн сон ' =г' ИН» * В спнтезе Штреккера нз альдегяд (влн кетон) действуют снннльвой кислотой н затем цнннгндрлпаммнзком. В варианте Н. Д. Волянского на альдегнд сразу действуют смесью цианистого калия и хлористого аммония.— Прим. рм). Аминокислоты, пвптиды, вилки и Фнрмннты 100 гз случае аминокислот, растворимость которых в воде очень высока, обычно оказывается необходимым выделять продукт либо путем упарнвания водного раствора, либо путем высажнвания, которое происходит при добавлении органического растворителя, например спирта. Если в процессе синтеза образуются также неорганические соли, то могут встретиться трудности при получении чистого продукта.
Наилучший общий метод удаления неорганических солей основан на пропускании растворов через колонки с соответствующими нонообменными смолами (равд. 29-В). Уираясиеиие 20-3. Праведнее последовательность стаднй прн получении и- аминокислот фта.знмпдоналонатным методом н с помощью сннтеза Штреккера, Упри»имение 20щй Поважнее, как можно снпзезн)юнеть приведенные нные аминокислоты нв указанных исходных веществ с помощью методов, описанных в втой нлн предыдущих главах. а) лейцнн нз нзобутнлового спирта б) лкзвн нз 1,4-днбромбутава в) пролнн нз аднпнповой кислоты г) гяутамнновая ннслогв из и-не»оглу»грозой кислоты 20-3. Кислотно-основные свойства сами?гокислот Свойства глнцина в значительной мере характерны для простых аминокислот.
Поскольку глицин не является ни сильной кислотой, ни сильным основанием, можно ожидать, что раствор гликина в воде будет содержать четыре вещества, находящиеся в быстром равновесии: —" ин,сн,со,н ин,снас— ин,сн,со, нейтральный Ен непарный щ ее«раж«нное +н глнннн нон + Н о«на»анне а«нанна Относительное содержание зтих соединений в смеси должно зависеть от рН; прн низких значениях рН преобладает сопряженяая кислота, тогда как высокие рН благоприятствуют образованизо сопряженного основания, Прн установлеяни равновесия между нейтральной молекулой н биполярным ионом (который иногда называют впутреннай солью пли цвитгер-ионом) не происходит изменения концентраций протона или гидроисил-иона; таким образом, оииюигеиие количеств этих двух соединений с хорошей степенью приближения можно считать не зависящим от рН.
106 глдел св рн 7 1,о Количество !ЧвОН, моли — м- 2,0 В. Реакция с нинеидринал! »»а но мкдеячраоеь1,2,3 „кяягндряя" Р я с. 20 1. Крааая татр~ вякая !ая!вава. Упражнение 20-% Уьажог» фн ические ели хеьажескяе способы прямого оврсдчывня еле вича».ыаьч коессапты рааяоеесея между яейтральаым гляеввом и его бсяолярсы, аоеоч. Исходя ив влаяаая ваместктелей яа яо!!квакв!о карбо!Е1аых кясхот я аманов, определите, к какому акачению должна быть ближе косе«вага раыгоеесае — 0,1, 1,0 ялк 1ОУ Объясните.
Кривая титровэння (начшшя с гедрохлорпда глпцппа) приведена парис. 20-1. Для превращения ШХН»СН»СО„Н в г)Н»СН,СО» треб)ется деа эквивалента основания: рН полунеитрализацин в ходе добавления первого эквивалента основания соответствуе! кислоте, Кл которой равна 5 1О ', тогда как рН полупейтрализации при добавлении второго эквивалента соответствует К,,=-2.10 ". На кривой тптроваиия имеется значение рН, лри котором коицен!рация МН»СН»СО»Н оказывается точно равной коидентрации. Р)Н,( Н»СО» .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
