Aminoacidet alifatike - derivate të acideve karboksilike - janë të përhapura gjerësisht në natyrë. Ata luajnë një rol të rëndësishëm në shumë procese jetësore. Mbi bazën e tyre bëhen disa lloje ilaçesh.
Aminoacidi alifatik - çfarë është ai?
Amino acidet kryejnë funksione të rëndësishme në trupin e njeriut dhe kafshët e tjera, pasi ato janë neurotransmetues dhe "blloqe ndërtuese" për ndërtimin e proteinave. Ato janë gjithashtu të nevojshme për metabolizmin e duhur.
Aminoacidet alifatike janë një shumëllojshmëri aminoacidesh aminokarboksilike në të cilat grupet amino dhe karboksilike janë të lidhura me një atom karboni alifatik. Termi "alifatik" i referohet zinxhirëve linearë ose të degëzuar të atomeve të një elementi të caktuar.
Pjesa më e madhe e aminoacideve që janë izoluar nga organizmat e gjallë janë alifatike. Në kimi, ata përdorin kryesisht emrat e përditshëm të këtyre substancave sipas proteinave origjinale nga të cilat janë marrë, pasi sipas nomenklaturës sistematike ato kanë emra tepër të rëndë.
Llojet e lidhjeve sipas strukturës
Aminoacidet alifatike, në varësi të pozicionit të grupeve amino dhe karboksil, ndahen në llojet e mëposhtme:
- Izomere alfa. Këto përfshijnë pjesën më të madhe të përbërjeve natyrore që gjenden në bimë, mikroorganizma dhe kafshë. Ato gjenden gjithashtu në meteoritë dhe struktura e këtyre substancave është e njëjtë me atë të qenieve të gjalla tokësore.
- Beta-aminoacide. Një shembull është β-alanina, e cila është pjesë e koenzimës A. Kjo e fundit është e përfshirë në sintezën dhe oksidimin e acideve yndyrore.
- Izomere gama. Një nga përfaqësuesit më të zgjuar të këtij grupi është acidi ɣ-aminobutirik (GABA), neurotransmetuesi më i rëndësishëm i sistemit nervor përgjegjës për frenimin e proceseve nervore, dobësimin dhe shtypjen e ngacmimit.
Të gjitha aminoacidet e tipit alfa, përveç glicinës, kanë një strukturë asimetrike, ekzistojnë në formën e dy reflektimeve të pasqyrës që nuk kombinohen në hapësirë (aminoacidet L- dhe D-) dhe kanë aktivitet optik natyral. L-aminoacidet më të rëndësishme janë glicina, alanina, serina, cisteina, acidi aspartik, tirozina, leucina, glutamina, izoleucina, arginina, lizina, prolina.
Shembuj të aminoacideve alifatike janë paraqitur në figurën më poshtë.
Llojet e substancave sipas kritereve të tjera
Ekziston gjithashtu një klasifikim sipas natyrës së pjesëmarrjes së aminoacideve alifatike në sintezën e proteinave.
- Përbërjet proteinogjene nga seria L, të cilat janë të lidhura me proteinat në ribozome nën kontrollin e ARN. Atasekuenca është e koduar gjenetikisht. Ekzistojnë vetëm njëzet aminoacide të tilla.
- Jo-proteinogjenik (jo kodues), jo pjesë e proteinave, por që kryen funksione të rëndësishme (kryesisht pjesëmarrje në proceset metabolike). Disa prej tyre janë toksina dhe helmuese për njerëzit.
Sipas vetive acido-bazike, aminoacidet alifatike ndahen në 3 lloje:
- acid (acidet aspartik dhe glutamik);
- neutral, që përmban të njëjtin numër grupesh bazike dhe acide;
- bazike (histidine, arginine, lizine dhe te tjera).
Karakteristikat fizike dhe kimike
Vetitë e mëposhtme janë tipike për aminoacidet alifatike:
- strukturë në formën e joneve bipolare në gjendje kristalore;
- pika e lartë e shkrirjes (a-aminoacidet nuk kanë një vlerë të qartë);
- tretshmëri e mirë në ujë dhe tretësirat ujore të alkaleve, acideve;
- amfoterike;
- vetitë themelore në një mjedis acid dhe anasjelltas;
- nëse pH i mjedisit është më i madh se pika izoelektrike, atëherë aminoacidet alifatike formojnë kripëra me alkalet, të cilat treten mirë në ujë.
Përzierjet e këtyre substancave me kripërat e tyre të natriumit ose kaliumit përdoren për të bërë tretësira tampon që përdoren për analizat kimike.
Sintezë
BNë kushte laboratorike, prodhimi i këtyre përbërjeve është një detyrë e vështirë, pasi ato janë optike aktive dhe në kushte natyrore prodhimi i tyre ndodh me pjesëmarrjen e enzimave. Prandaj, vetëm aminoacidet racemike, të cilat janë një përzierje e izomerëve optikë, fitohen kimikisht.
Si lëndë fillestare përdoren acidet α-halokarboksilike, të cilat, kur reagojnë me amoniak, japin aminoacide alifatike. Ka mënyra të tjera për të marrë - nga acidet keto dhe derivatet e tyre në procesin e aminimit reduktues, nga esteri malonik, acidi aminoacetik (glicina). Për sintezën e aminoacideve në shkallë industriale, përdoren teknologji mikrobiologjike. Me ndihmën e inxhinierisë gjenetike, këto substanca izolohen nga molekulat e proteinave të prodhuara nga mikroorganizmat e kultivuar posaçërisht.
Roli në natyrë
Vetëm në bimë dhe mikroorganizma, janë identifikuar më shumë se 200 aminoacide alifatike dhe gjithsej janë mbi pesëqind prej tyre sot. Ato janë pjesë e substancave antibakteriale (si p.sh. penicilina) që prodhojnë mikroorganizmat dhe gjithashtu formojnë muret qelizore të shumicës së baktereve.
Në trupin e kafshëve, këto substanca kryejnë funksionet kryesore të mëposhtme:
- sinteza e proteinave, enzimave, hormoneve, koenzimave dhe komponimeve të tjera organike të rëndësishme;
- formimi i amineve biologjikisht aktive (dopamine, norepinefrinë, epinefrinë, serotonin dhe të tjera);
- pjesëmarrje në transmetimin e impulseve nervore dhe proceseve metabolike.
Në qelizat e trurit të njeriut ka një metabolizëm aktiv me pjesëmarrjen e aminoacideve, përqendrimi i të cilave është 7 herë më i lartë se ai në plazmën e gjakut.
Aplikacione mjekësore
Përdorimi i këtyre përbërjeve për qëllime mjekësore bazohet në aftësinë e tyre për të marrë pjesë në shkëmbimin e elementeve azotike dhe në sintezën e substancave biologjikisht aktive. Ka shumë barna që përmbajnë aminoacide alifatike. Më poshtë janë renditur disa prej tyre dhe përdorimet e tyre në praktikën terapeutike.
- Acidi glutamik - Patologjia e SNQ, epilepsia, psikoza, vonesa mendore tek fëmijët, paraliza cerebrale, sëmundja Down.
- Metionine - dëmtim toksik i mëlçisë (cirozë, helmim me arsenik, kloroform dhe toksina të tjera), si dhe sëmundjet e këtij organi në alkoolizmin kronik, diabeti mellitus.
- Aminalone është një agjent neurotropik.
- Cisteinë - për katarakte.
- Acetilcisteina - në sëmundjet e sistemit të frymëmarrjes si një mukolitik.
