Aminoskābes ar skābēm. Aminoskābju īpašības un funkcijas. Aminoskābju skābju-bāzes īpašības

Aminoskābes ir jebkura dzīva organisma galvenais būvmateriāls. Pēc savas būtības tās ir primārās augu slāpekļa vielas, kuras sintezējas no augsnes. Aminoskābju un un struktūra ir atkarīga no to sastāva.

Aminoskābju struktūra

Katrai tās molekulai ir karboksilgrupas un amīna grupas, kas ir saistītas ar radikāli. Ja aminoskābe satur 1 karboksilgrupu un 1 aminogrupu, tās struktūru var apzīmēt ar formulu zemāk.

Aminoskābes, kurām ir 1 skābe un 1 sārma grupa, sauc par monoaminomonokarbonskābi. Organismos tiek arī sintezēti un kuru funkcijas nosaka 2 karboksilgrupas vai 2 amīnu grupas. Aminoskābes, kas satur 2 karboksilgrupas un 1 aminogrupas, sauc par monoaminodikarbonskābēm, un tās, kas satur 2 amīnu un 1 karboksilgrupu, sauc par diaminomonokarbonskābi.

Tie atšķiras arī pēc organiskā radikāļa R struktūras. Katram no tiem ir savs nosaukums un struktūra. Līdz ar to aminoskābju dažādās funkcijas. Tā ir skābu un sārmu grupu klātbūtne, kas nodrošina tā augsto reaktivitāti. Šīs grupas savieno aminoskābes un veido polimēru – proteīnu. Olbaltumvielas to struktūras dēļ sauc arī par polipeptīdiem.

Aminoskābes kā būvmateriāls

Olbaltumvielu molekula ir desmitiem vai simtiem aminoskābju ķēde. Olbaltumvielas atšķiras pēc sastāva, daudzuma un aminoskābju secības, jo 20 komponentu kombināciju skaits ir gandrīz bezgalīgs. Dažās no tām ir viss neaizvietojamo aminoskābju sastāvs, savukārt citās iztiek bez vienas vai vairākām. Atsevišķas aminoskābes, kuru struktūra ir līdzīga cilvēka organisma olbaltumvielām, netiek izmantotas pārtikā, jo tās slikti šķīst un nešķeļ kuņģa-zarnu traktu. Tie ietver nagu, matu, vilnas vai spalvu proteīnus.

Aminoskābju funkcijas nevar pārvērtēt. Šīs vielas ir galvenais pārtikas produkts cilvēku uzturā. Kāda ir aminoskābju funkcija? Tie palielina muskuļu masas pieaugumu, palīdz stiprināt locītavas un saites, atjauno bojātos ķermeņa audus un piedalās visos procesos, kas notiek cilvēka organismā.

Neaizstājamās aminoskābes

Var iegūt tikai uztura bagātinātājus vai pārtiku. Funkcijas veselīgu locītavu, spēcīgu muskuļu, skaistu matu veidošanā ir ļoti nozīmīgas. Šīs aminoskābes ietver:

• fenilalanīns;
• lizīns;
• treonīns;
• metionīns;
• valīns;
• leicīns;
• triptofāns;
• histidīns;
• izoleicīns.

Neaizvietojamo aminoskābju funkcijas

Šie celtniecības bloki katras šūnas darbā veic vissvarīgākās funkcijas. cilvēka ķermenis. Tie ir nemanāmi, kamēr organismā nonāk pietiekamā daudzumā, bet to trūkums būtiski pasliktina visa organisma darbību.

1. Valīns atjauno muskuļus, kalpo kā lielisks enerģijas avots.
2. Histidīns uzlabo asins sastāvu, veicina muskuļu atjaunošanos un augšanu, uzlabo locītavu darbību.
3. Izoleicīns palīdz ražot hemoglobīnu. Kontrolē cukura daudzumu asinīs, palielina cilvēka enerģiju, izturību.
4. Leicīns stiprina imūnsistēmu, kontrolē cukura un leikocītu līmeni asinīs. Ja leikocītu līmenis ir pārāk augsts: tas pazemina tos un savieno ķermeņa rezerves, lai novērstu iekaisumu.
5. Lizīns veicina kalcija uzsūkšanos, kas veido un stiprina kaulus. Palīdz kolagēna ražošanai, uzlabo matu struktūru. Vīriešiem tas ir lielisks anabolisks līdzeklis, jo tas veido muskuļus un palielina vīriešu spēku.
6. Metionīns normalizē gremošanas sistēmas un aknu darbību. Piedalās tauku sadalīšanā, noņem toksikozi grūtniecēm, labvēlīgi ietekmē matus.
7. Treonīns uzlabo gremošanas trakta darbību. Paaugstina imunitāti, piedalās elastīna un kolagēna veidošanā. Treonīns novērš tauku nogulsnēšanos aknās.
8. Triptofāns ir atbildīgs par cilvēka emocijām. Ražo serotonīnu – laimes hormonu, tādējādi normalizē miegu, uzlabo garastāvokli. Tas remdē apetīti, labvēlīgi ietekmē sirds muskuli un artērijas.
9. Fenilalanīns kalpo kā signālu raidītājs no nervu šūnām uz galvas smadzenēm. Uzlabo garastāvokli, nomāc neveselīgu apetīti, uzlabo atmiņu, palielina uzņēmību, mazina sāpes.

Neaizvietojamo aminoskābju trūkums izraisa aizkavēšanos, vielmaiņas traucējumus un muskuļu masas samazināšanos.

Neaizstājamās aminoskābes

Tās ir aminoskābes, kuru struktūra un funkcijas tiek ražotas organismā:

• arginīns;
• alanīns;
• asparagīns;
• glicīns;
• prolīns;
• taurīns;
• tirozīns;
• glutamāts;
• serīns;
• glutamīns;
• ornitīns;
• cisteīns;
• karnitīns.

Neaizstājamo aminoskābju funkcijas

1. Cisteīns izvada toksiskas vielas, piedalās ādas un muskuļu audu veidošanā un ir dabisks antioksidants.
2. Tirozīns mazina fizisko nogurumu, paātrina vielmaiņu, novērš stresu un depresiju.
3. Alanīns kalpo muskuļu augšanai, ir enerģijas avots.
4. palielina vielmaiņu un samazina amonjaka veidošanos pie lielām slodzēm.
5. Cistīns novērš sāpes saišu un locītavu traumu gadījumā.
6. ir atbildīgs par smadzeņu darbību, ilgstošas ​​fiziskās slodzes laikā pāriet glikozē, ražojot enerģiju.
7. Glutamīns atjauno muskuļus, uzlabo imunitāti, paātrina vielmaiņu, uzlabo smadzeņu darbību un rada augšanas hormonu.
8. Glicīns ir būtisks muskuļu darbībai, tauku sadalīšanai, asinsspiediena un cukura līmeņa stabilizēšanai asinīs.
9. Karnitīns pārvieto taukskābes šūnās, kur tās tiek sadalītas, lai atbrīvotu enerģiju, kā rezultātā tiek sadedzināti liekie tauki un rodas enerģija.
10. Ornitīns ražo augšanas hormonu, piedalās urinēšanas procesā, sadala taukskābes un palīdz ražot insulīnu.
11. Prolīns nodrošina kolagēna ražošanu, tas ir nepieciešams saitēm un locītavām.
12. Serīns uzlabo imunitāti un ražo enerģiju, nepieciešams ātrai taukskābju vielmaiņai un muskuļu augšanai.
13. Taurīns šķeļ taukus, paaugstina organisma pretestību, sintezē žults sāļus.

Olbaltumvielas un to īpašības

Olbaltumvielas vai olbaltumvielas ir lielmolekulārie savienojumi, kas satur slāpekli. Jēdziens "olbaltumviela", ko pirmo reizi apzīmēja Berzēliuss 1838. gadā, nāk no grieķu vārda un nozīmē "primārais", kas atspoguļo proteīnu vadošo vērtību dabā. Olbaltumvielu daudzveidība ļauj pastāvēt milzīgam skaitam dzīvo būtņu: no baktērijām līdz cilvēka ķermenim. To ir ievērojami vairāk nekā citās makromolekulās, jo olbaltumvielas ir dzīvas šūnas pamats. Tie veido aptuveni 20% no cilvēka ķermeņa masas, vairāk nekā 50% no šūnas sausās masas. Šāda proteīnu dažādība ir saistīta ar divdesmit dažādu aminoskābju īpašībām, kas mijiedarbojas savā starpā un veido polimēru molekulas.

Izcila proteīnu īpašība ir spēja patstāvīgi izveidot specifisku telpisku struktūru, kas raksturīga konkrētam proteīnam. Olbaltumvielas ir biopolimēri ar peptīdu saitēm. Olbaltumvielu ķīmiskajam sastāvam raksturīgs nemainīgs vidējais slāpekļa saturs - aptuveni 16%.

Dzīve, kā arī ķermeņa augšana un attīstība nav iespējama bez olbaltumvielu aminoskābju funkcijas jaunu šūnu veidošanā. Olbaltumvielas nevar aizstāt ar citiem elementiem, to loma cilvēka organismā ir ārkārtīgi svarīga.

Olbaltumvielu funkcijas

Nepieciešamība pēc olbaltumvielām ir saistīta ar šādām funkcijām:

• tas ir nepieciešams izaugsmei un attīstībai, jo tas darbojas kā galvenais būvmateriāls jaunu šūnu radīšanai;
• kontrolē vielmaiņu, kuras laikā tiek atbrīvota enerģija. Pēc ēšanas vielmaiņas ātrums palielinās, piemēram, ja ēdiens sastāv no ogļhidrātiem, vielmaiņa paātrinās par 4%, ja no olbaltumvielām - par 30%;
• regulēt organismā, pateicoties tā hidrofilitātei - spējai piesaistīt ūdeni;
• stiprināt imūnsistēmu, sintezējot antivielas, kas aizsargā pret infekcijām un novērš slimības draudus.

Produkti - olbaltumvielu avoti

Muskuļi un cilvēka skelets sastāv no dzīviem audiem, kas ne tikai funkcionē, ​​bet arī tiek atjaunināti dzīves laikā. Viņi atgūstas no bojājumiem, saglabā savu spēku un izturību. Lai to izdarītu, viņiem ir vajadzīgas precīzi noteiktas barības vielas. Pārtika nodrošina ķermeni ar enerģiju, kas nepieciešama visiem procesiem, tostarp muskuļu darbībai, audu augšanai un atjaunošanai. Un olbaltumvielas organismā tiek izmantotas gan kā enerģijas avots, gan kā būvmateriāls.

Tāpēc ir ļoti svarīgi ievērot tā ikdienas lietošanu pārtikā. Ar olbaltumvielām bagāti ēdieni: vistas gaļa, tītara gaļa, liess šķiņķis, cūkgaļa, liellopu gaļa, zivis, garneles, pupiņas, lēcas, bekons, olas, rieksti. Visi šie pārtikas produkti nodrošina organismu ar olbaltumvielām un nodrošina dzīvībai nepieciešamo enerģiju.

Aminoskābēm piemīt gan skābju, gan amīnu īpašības. Tātad tie veido sāļus (karboksilgrupas skābo īpašību dēļ):

NH 2 CH 2 COOH + NaOH (NH 2 CH 2 COO) Na + H 2 O

glicīna nātrija glicināts

un esteri (tāpat kā citas organiskās skābes):

NH 2 CH 2 COOH + C 2 H 5 OHNH 2 CH 2 C (O) OC 2 H 5 + H 2 O

glicīna etilglicināts

Ar spēcīgākām skābēm aminoskābēm piemīt bāzu īpašības un veido sāļus aminogrupas pamata īpašību dēļ:

glicīna wisteria hlorīds

Vienkāršākais proteīns ir polipeptīds, kura struktūrā ir vismaz 70 aminoskābju atlikumi un kura molekulmasa ir lielāka par 10 000 Da (daltoniem). daltons - olbaltumvielu masas mērvienība, 1 daltons ir vienāds ar 1,66054 10 -27 kg (oglekļa masas vienība). Līdzīgus savienojumus, kas sastāv no mazāka skaita aminoskābju atlikumu, sauc par peptīdiem. Peptīdi pēc savas būtības ir daži hormoni – insulīns, oksitocīns, vazopresīns. Daži peptīdi ir imūnregulatori. Dažām antibiotikām (ciklosporīnam A, gramicidīniem A, B, C un S), alkaloīdiem, bišu un lapseņu, čūsku toksīniem, indīgām sēnēm (faloidīnam un bālajam amanitīnam), holēras un botulīna toksīniem u.c. ir peptīdu raksturs.

Olbaltumvielu molekulu strukturālās organizācijas līmeņi.

Olbaltumvielu molekulai ir sarežģīta struktūra. Ir vairāki proteīna molekulas strukturālās organizācijas līmeņi - primārās, sekundārās, terciārās un ceturtdaļas struktūras.

Primārā struktūra ir definēta kā lineāra proteinogēno aminoskābju atlikumu secība, kas savienota ar peptīdu saitēm (5. att.):

5. att. Olbaltumvielu molekulas primārā struktūra

Olbaltumvielu molekulas primārā struktūra ir ģenētiski noteikta katram konkrētam proteīnam ziņotāja RNS nukleotīdu secībā. Primārā struktūra nosaka arī augstākus olbaltumvielu molekulu organizācijas līmeņus.

sekundārā struktūra - proteīna molekulas atsevišķu sekciju konformācija (t.i., atrašanās vieta telpā). Sekundāro struktūru proteīnos var attēlot ar -spirāles, -struktūru (locīta lokšņu struktūra) (6. att.).

6. att. Olbaltumvielu sekundārā struktūra

Tiek saglabāta proteīna sekundārā struktūra ūdeņraža saites starp peptīdu grupām.

Terciārā struktūra - visas proteīna molekulas konformācija, t.i. visas polipeptīdu ķēdes sakraušana telpā, ieskaitot sānu radikāļu sakraušanu. Ievērojamam skaitam olbaltumvielu visu olbaltumvielu atomu koordinātas, izņemot ūdeņraža atomu koordinātas, tika iegūtas ar rentgenstaru difrakcijas analīzi. Terciārās struktūras veidošanā un stabilizācijā piedalās visa veida mijiedarbības: hidrofobās, elektrostatiskās (jonu), disulfīda kovalentās saites, ūdeņraža saites. Šīs mijiedarbības ietver aminoskābju atlikumu radikāļus. Starp saitēm, kas satur terciāro struktūru, jāatzīmē: a) disulfīda tilts (- S - S -); b) estera tilts (starp karboksilgrupu un hidroksilgrupu); c) sāls tilts (starp karboksilgrupu un aminogrupu); d) ūdeņraža saites.

Atbilstoši proteīna molekulas formai terciārās struktūras dēļ izšķir šādas olbaltumvielu grupas

1) Globulārie proteīni , kuriem ir lodītes (sfēras) forma. Pie šādām olbaltumvielām pieder, piemēram, mioglobīns, kuram ir 5 α-spirāles segmenti un nav β kroku, imūnglobulīni, kuriem nav α-spirāles, sekundārās struktūras galvenie elementi ir β krokas.

2) fibrilārie proteīni . Šīm olbaltumvielām ir iegarena pavedienu forma, tās veic strukturālu funkciju organismā. Primārajā struktūrā tiem ir atkārtotas sadaļas un tie veido diezgan vienotu sekundāro struktūru visai polipeptīdu ķēdei. Tātad proteīns α - keratīns (galvenā naglu, matu, ādas olbaltumvielu sastāvdaļa) ir veidots no paplašinātām α - spirālēm. Ir retāk sastopami sekundārās struktūras elementi, piemēram, kolagēna polipeptīdu ķēdes, kas veido kreisās puses spirāles ar parametriem, kas krasi atšķiras no α-spirāļu parametriem. Kolagēna šķiedrās trīs spirālveida polipeptīdu ķēdes ir savītas vienā labajā superspirālē (7. attēls):

7. att. Kolagēna terciārā struktūra

Olbaltumvielu kvartārā struktūra. Ar proteīnu kvartāro struktūru tiek domāts veids, kā telpā izvietot atsevišķas polipeptīdu ķēdes (identiskas vai atšķirīgas) ar terciāru struktūru, kas noved pie viena makromolekulāra veidojuma (multimēra) veidošanās strukturālā un funkcionālā ziņā. Ne visiem proteīniem ir kvartāra struktūra. Kvartāra struktūras proteīna piemērs ir hemoglobīns, kas sastāv no 4 apakšvienībām. Šis proteīns ir iesaistīts gāzu transportēšanā organismā.

Pārtraukumā disulfīds un vāji molekulu saišu veidi, visas olbaltumvielu struktūras, izņemot primāro, tiek iznīcinātas (pilnīgi vai daļēji), bet proteīns zaudē savu vietējās īpašības (proteīna molekulas īpašības, kas raksturīgas tās dabiskajam, dabiskajam (natīvajam) stāvoklim). Šo procesu sauc olbaltumvielu denaturācija . Faktori, kas izraisa olbaltumvielu denaturāciju, ir augsta temperatūra, ultravioletais starojums, koncentrētas skābes un sārmi, smago metālu sāļi un citi.

Olbaltumvielas tiek klasificētas vienkārši (olbaltumvielas), kas sastāv tikai no aminoskābēm, un komplekss (olbaltumvielas), kas papildus aminoskābēm satur arī citas neolbaltumvielas, piemēram, ogļhidrātus, lipīdus, nukleīnskābes. Sarežģīta proteīna daļu, kas nav proteīna, sauc par protezēšanas grupu.

Vienkārši proteīni, kas sastāv tikai no aminoskābju atlikumiem, ir plaši izplatīti dzīvnieku un augu valstībā. Pašlaik nav skaidras šo savienojumu klasifikācijas.

Histoni

Viņiem ir salīdzinoši zema molekulmasa (12-13 tūkstoši), pārsvarā ir sārmainas īpašības. Lokalizēts galvenokārt šūnu kodolos, šķīst vājās skābēs, izgulsnējas ar amonjaku un spirtu. Viņiem ir tikai terciārā struktūra. Dabiskos apstākļos tie ir cieši saistīti ar DNS un ir daļa no nukleoproteīniem. Galvenā funkcija ir ģenētiskās informācijas pārnešanas regulēšana no DNS un RNS (iespējama pārraides bloķēšana).

Protamīni

Šīm olbaltumvielām ir viszemākā molekulmasa (līdz 12 tūkstošiem). Parāda izteiktās pamatīpašības. Labi šķīst ūdenī un vājās skābēs. Satur dzimumšūnās un veido lielāko daļu hromatīna proteīna. Tāpat kā histoni, tie veido kompleksu ar DNS, dod DNS ķīmisko stabilitāti, taču atšķirībā no histoniem neveic regulējošu funkciju.

Glutelīni

Augu olbaltumvielas, ko satur graudaugu un dažu citu kultūru sēklu lipeklis, augu zaļajās daļās. Nešķīst ūdenī, sāls un etanola šķīdumos, bet labi šķīst vājos sārmu šķīdumos. Tie satur visas neaizvietojamās aminoskābes un ir pilnvērtīgs ēdiens.

Prolamīns

augu proteīni. Satur graudaugu glutēnu. Šķīst tikai 70% spirtā (tas ir saistīts ar lielo prolīna un nepolāro aminoskābju saturu šajos proteīnos).

Proteinoīdi.

Proteinoīdi ietver balstaudu (kaulu, skrimšļu, saišu, cīpslu, naglu, matu) proteīnus, tiem raksturīgs augsts sēra saturs. Šīs olbaltumvielas nešķīst vai grūti šķīst ūdenī, sāls un ūdens-spirta maisījumos.Proteinoīdi ietver keratīnu, kolagēnu, fibroīnu.

Albumīni

Tie ir skābie proteīni ar zemu molekulmasu (15-17 tūkstoši), šķīst ūdenī un vājos sāls šķīdumos. Izgulsnējas ar neitrāliem sāļiem pie 100% piesātinājuma. Piedalīties asins osmotiskā spiediena uzturēšanā, ar asinīm transportēt dažādas vielas. Satur asins serumā, pienā, olu baltumā.

Globulīni

Molekulmasa līdz 100 tūkst.Tie nešķīst ūdenī, bet šķīst vājos sāls šķīdumos un izgulsnējas mazāk koncentrētos šķīdumos (jau pie 50% piesātinājuma). Satur augu sēklās, īpaši pākšaugos un eļļas augu sēklās; asins plazmā un dažos citos bioloģiskos šķidrumos. Tie veic imūnaizsardzības funkciju, nodrošina organisma rezistenci pret vīrusu infekcijas slimībām.

DEFINĪCIJA

Aminoskābes- tas ir sarežģīti organiskie savienojumi, kas savā molekulā vienlaikus satur aminogrupu un karboksilgrupu.

Aminoskābes ir cietas kristāliskas vielas, kurām raksturīga augsta kušanas temperatūra un kuras karsējot sadalās. Tie labi šķīst ūdenī. Šīs īpašības izskaidrojamas ar aminoskābju pastāvēšanas iespējamību iekšējo sāļu veidā (1. att.).

Rīsi. 1. Aminoetiķskābes iekšējais sāls.

Aminoskābju iegūšana

Izejvielas aminoskābju ražošanai bieži ir karbonskābes, kuru molekulā tiek ievadīta aminogrupa. Piemēram, to iegūšana no halogenētām skābēm

CH 3 -C (Br) H-COOH + 2NH 3 → CH 3 -C (NH 2) H-COOH + NH 4 Br.

Turklāt aldehīdi (1), nepiesātinātās skābes (2) un nitro savienojumi (3) var kalpot kā izejvielas aminoskābju ražošanai:

CH3-C (O) H + NH3 + HCN → CH 3 -C (NH 2) H-C≡H + H2O;

CH 3 -C (NH 2) H-C≡H + H 2 O (H +) → CH 3 -C (NH 2) H-COOH + NH 3 (1).

CH2 \u003d CH-COOH + NH3 → H2N-CH2-CH2-COOH (2);

O2N-C6H4-COOH + [H] → H2N-C6H4-COOH (3).

Aminoskābju ķīmiskās īpašības

Aminoskābes kā heterofunkcionāli savienojumi iesaistās lielākajā daļā reakciju, kas raksturīgas karbonskābēm un amīniem. Divu dažādu funkcionālo grupu klātbūtne aminoskābju molekulās izraisa vairāku specifisku īpašību parādīšanos.

Aminoskābes ir amfoteriski savienojumi. Tie reaģē gan ar skābēm, gan ar bāzēm:

NH2-CH2-COOH + HCl → Cl

NH2-CH2-COOH + NaOH → NH2-CH2-COONa + H2O

Aminoskābju ūdens šķīdumiem ir neitrāla, sārmaina un skāba vide atkarībā no funkcionālo grupu skaita. Piemēram, glutamīnskābe veido skābu šķīdumu, jo tajā ir divas karboksilgrupas un viena aminogrupa, un lizīns veido sārmainu šķīdumu, jo tajā ir divas karboksilgrupas un viena aminogrupa. Tas satur vienu karboksilgrupu un divas aminogrupas.

Divas aminoskābju molekulas var mijiedarboties viena ar otru. Šajā gadījumā notiek ūdens molekulas šķelšanās un veidojas produkts, kurā molekulas fragmenti ir savstarpēji saistīti ar peptīdu saiti (-CO-NH-). Piemēram:

Iegūto savienojumu sauc par dipeptīdu. Vielas, kas veidotas no daudzām aminoskābju atlikumiem, sauc par polipeptīdiem. Peptīdus hidrolizē skābes un bāzes.

Aminoskābju pielietošana

Gan cilvēku, gan dzīvnieku organisma veidošanai nepieciešamās aminoskābes tiek iegūtas no pārtikas olbaltumvielām.

γ-Aminosviestskābi izmanto medicīnā (aminolons / gammalons). garīga slimība; uz tā pamata ir izveidotas vairākas nootropiskas zāles, t.i. domāšanas procesu ietekmēšana.

ε-Aminokaproīnskābi izmanto arī medicīnā (hemostatisks līdzeklis), un papildus tam ir lielas ietilpības rūpnieciskais produkts, ko izmanto sintētiskās poliamīda šķiedras - kaprona ražošanai.

Antranilskābi izmanto krāsvielu, piemēram, indigozilā, sintēzei, kā arī piedalās heterociklisko savienojumu biosintēzē.

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums

Uzrakstiet alanīna reakcijas ar: a) nātrija hidroksīdu; b) amonija hidroksīds; iekšā) sālsskābe. Kuru grupu dēļ iekšējam sālim piemīt skābas un bāziskas īpašības?

Atbilde

Aminoskābes bieži tiek attēlotas kā tādas, kas satur aminogrupu un karboksilgrupu, taču dažas to fizikālās un ķīmiskās īpašības neatbilst šai struktūrai. Aminoskābju struktūra atbilst bipolāriem joniem: H3N+-CH(R)-COO-. Uzrakstīsim alanīna kā iekšējā sāls formulu: H3N+-CH(CH3)-COO-. Pamatojoties uz šo strukturālā formula, mēs rakstām reakciju vienādojumus: a) H3N + -CH (CH3) -COO - + NaOH \u003d H2N-CH (CH3) -COONa + H2O; b) H3N + -CH (CH3) -COO - + NH3 × H2O \u003d H2N-CH (CH3) -COONH4 + H2O; c) H 3 N + -CH (CH 3) -COO - + HCl \u003d Cl -. Aminoskābes iekšējais sāls reaģē ar bāzēm kā skābe, ar skābēm kā bāzi. Skābā grupa - N + H 3, bāzes - COO -.

2. PIEMĒRS

Vingrinājums	Apstrādājot 9,63 g nezināmas monoaminokarbonskābes šķīdumu ar slāpekļskābes pārpalikumu, pie 748 mm tika iegūts 2,01 litrs slāpekļa. rt. Art. un 20 o C. Nosakiet šī savienojuma molekulāro formulu. Vai šī skābe varētu būt viena no dabiskajām aminoskābēm? Ja jā, kāda veida skābe tā ir? Šīs skābes molekulā nav benzola gredzena.
Risinājums	Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu: H 2 NC x H 2 x COOH + HONO = HO-C x H 2 x -COOH + N 2 + H 2 O. Noskaidrosim slāpekļa daudzumu n.s., izmantojot Klapeirona-Mendeļejeva vienādojumu. Lai to izdarītu, mēs izsakām temperatūru un spiedienu SI vienībās: T = 273 + 20 = 293 K; P = 101,325 × 748 / 760 = 99,7 kPa; n (N 2) = 99,7 × 2,01 / 8,31 × 293 \u003d 0,082 mol. Saskaņā ar reakcijas vienādojumu mēs atrodam aminoskābes vielas daudzumu un tās molāro masu. Saskaņā ar vienādojumu n (H 2 NC x H 2 x COOH) \u003d n (N 2) \u003d 0,082 mol. M (H 2 NC x H 2 x COOH) \u003d 9,63 / 0,082 \u003d 117 g / mol. Definēsim aminoskābi. Izveidosim vienādojumu un atrodam x: 14x + 16 + 45 = 117; H 2 NC 4 H 8 COOH. No dabiskajām skābēm uz šo sastāvu var reaģēt valīns.
Atbilde	Šī aminoskābe ir valīns.

Aminoskābes ir strukturālas ķīmiskās vienības vai "celtniecības bloki", kas veido olbaltumvielas. Aminoskābes ir 16% slāpekļa, kas ir to galvenā ķīmiskā atšķirība no pārējām divām svarīgākajām uzturvielām – ogļhidrātiem un taukiem. Aminoskābju nozīmi organismam nosaka milzīgā loma, ko olbaltumvielas spēlē visos dzīvības procesos.

Katrs dzīvs organisms, sākot no lielākajiem dzīvniekiem līdz sīkiem mikrobiem, sastāv no olbaltumvielām. Visos procesos, kas notiek dzīvajos organismos, ir iesaistītas dažādas olbaltumvielu formas. Cilvēka organismā olbaltumvielas veido muskuļus, saites, cīpslas, visus orgānus un dziedzerus, matus, nagus. Olbaltumvielas ir daļa no šķidrumiem un kauliem. Fermenti un hormoni, kas katalizē un regulē visus procesus organismā, arī ir olbaltumvielas. Šo uzturvielu trūkums organismā var izraisīt ūdens nelīdzsvarotību, kas izraisa pietūkumu.

Katrs ķermeņa proteīns ir unikāls un pastāv īpašiem mērķiem. Olbaltumvielas nav savstarpēji aizvietojamas. Tie tiek sintezēti organismā no aminoskābēm, kas veidojas pārtikas produktos atrodamo olbaltumvielu sadalīšanās rezultātā. Tādējādi tieši aminoskābes, nevis pašas olbaltumvielas, ir visvērtīgākie uztura elementi. Papildus tam, ka aminoskābes veido olbaltumvielas, kas veido cilvēka ķermeņa audus un orgānus, dažas no tām darbojas kā neirotransmiteri (neirotransmiteri) vai ir to prekursori.

Neirotransmiteri ir ķīmiskas vielas, kas pārraida nervu impulsus no vienas nervu šūnas uz otru. Tādējādi dažas aminoskābes ir būtiskas normālai smadzeņu darbībai. Aminoskābes veicina to, ka vitamīni un minerālvielas adekvāti pilda savas funkcijas. Dažas aminoskābes nodrošina enerģiju tieši muskuļu audiem.

Cilvēka organismā daudzas aminoskābes tiek sintezētas aknās. Taču dažas no tām organismā nav sintezējamas, tāpēc tās cilvēkam jāsaņem ar pārtiku. Šīs neaizvietojamās aminoskābes ir histidīns, izoleicīns, leicīns, lizīns, metionīns, fenilalanīns, treonīns, triptofāns un valīns. Aminoskābes, kas tiek sintezētas aknās: alanīns, arginīns, asparagīns, asparagīnskābe, citrulīns, cisteīns, gamma-aminosviestskābe, glutamīns un glutamīnskābe, glicīns, ornitīns, prolīns, serīns, taurīns, tirozīns.

Organismā notiek olbaltumvielu sintēzes process. Gadījumā, ja trūkst vismaz vienas neaizvietojamās aminoskābes, proteīnu veidošanās apstājas. Tas var novest pie visdažādākajām nopietnām problēmām – no gremošanas traucējumiem līdz depresijai un augšanas kavēšanai.

Kā tāda situācija rodas? Vieglāk, nekā jūs varētu iedomāties. To izraisa daudzi faktori, pat ja jūsu uzturs ir sabalansēts un patērē pietiekami daudz olbaltumvielu. Malabsorbcija kuņģa-zarnu traktā, infekcijas, traumas, stress, noteiktas zāles, novecošanās process un citas barības vielu nelīdzsvarotības organismā var izraisīt neaizvietojamo aminoskābju deficītu.

Jāpatur prātā, ka viss iepriekš minētais nepavisam nenozīmē, ka liela daudzuma olbaltumvielu ēšana palīdzēs atrisināt visas problēmas. Patiesībā tas neveicina veselības saglabāšanu.

Olbaltumvielu pārpalikums rada papildu stresu nierēm un aknām, kurām nepieciešams pārstrādāt olbaltumvielu metabolisma produktus, no kuriem galvenais ir amonjaks. Tas ir ļoti toksisks organismam, tāpēc aknas to nekavējoties pārvērš urīnvielā, kas pēc tam asinsritē nonāk nierēs, kur tiek filtrēts un izvadīts.

Kamēr olbaltumvielu daudzums nav pārāk liels un aknas darbojas labi, amonjaks tiek nekavējoties neitralizēts un nekaitē. Bet, ja tā ir par daudz un aknas nespēj tikt galā ar tās neitralizāciju (nepietiekama uztura, gremošanas traucējumu un/vai aknu slimību rezultātā), asinīs veidojas toksisks amonjaka līmenis. Tā rezultātā var veidoties masa nopietnas problēmas ar veselību, līdz pat aknu encefalopātijai un komai.

Pārāk augsta urīnvielas koncentrācija izraisa arī nieru bojājumus un muguras sāpes. Tāpēc svarīgs ir nevis daudzums, bet gan ar pārtiku uzņemto olbaltumvielu kvalitāte. Šobrīd ir iespējams iegūt neaizstājamās un neaizvietojamās aminoskābes bioloģiski aktīvo uztura bagātinātāju veidā.

Tas ir īpaši svarīgi dažādu slimību gadījumos un, lietojot samazinošas diētas. Veģetāriešiem šādas neaizvietojamās aminoskābes saturošas piedevas ir vajadzīgas, lai organisms saņemtu visu nepieciešamo normālai olbaltumvielu sintēzei.

Ir dažādi aminoskābju piedevu veidi. Aminoskābes ir daļa no dažiem multivitamīniem, olbaltumvielu maisījumiem. Ir komerciāli pieejamas formulas, kas satur aminoskābju kompleksus vai satur vienu vai divas aminoskābes. Tie ir dažādās formās: kapsulas, tabletes, šķidrumi un pulveri.

Lielākā daļa aminoskābju pastāv divās formās, no kurām vienas ķīmiskā struktūra ir otras spoguļattēls. Tos sauc par D- un L-formām, piemēram, D-cistīnu un L-cistīnu.

D nozīmē dextra (latīņu valodā pa labi), bet L nozīmē levo (attiecīgi pa kreisi). Šie termini apzīmē spirāles rotācijas virzienu, kas ir dotās molekulas ķīmiskā struktūra. Dzīvnieku un augu organismu olbaltumvielas galvenokārt veido aminoskābju L-formas (izņemot fenilalanīnu, ko attēlo D, L formas).

Uzskata, ka uztura bagātinātāji, kas satur L-aminoskābes, ir piemērotāki bioķīmiskie procesi cilvēka ķermenis.
Brīvās vai nesaistītās aminoskābes ir tīrākā forma. Tāpēc, izvēloties aminoskābju piedevu, priekšroka jādod produktiem, kas satur L-kristāliskas aminoskābes, kā standartizēts Amerikas Farmakopejas (USP) standartos. Tie nav jāsagremo, un tie uzsūcas tieši asinsritē. Pēc iekšķīgas lietošanas tie ļoti ātri uzsūcas un, kā likums, neizraisa alerģiskas reakcijas.

Atsevišķas aminoskābes tiek uzņemtas tukšā dūšā, vislabāk no rīta vai starp ēdienreizēm kopā ar nelielu daudzumu vitamīnu B6 un C. Ja lietojat aminoskābju kompleksu, kas ietver visas neaizvietojamās aminoskābes, vislabāk to izdarīt 30 minūtes pēc vai 30 minūtes pirms ēšanas. Vislabāk ir uzņemt gan atsevišķas neaizvietojamās aminoskābes, gan aminoskābju kompleksu, bet dažādos laikos. Atsevišķas aminoskābes nevajadzētu lietot ilgu laiku, īpaši lielās devās. Ieteikt pieņemšanu 2 mēnešu laikā ar 2 mēnešu pārtraukumu.

Alanīns

Alanīns palīdz normalizēt glikozes metabolismu. Ir konstatēta saistība starp pārmērīgu alanīna daudzumu un infekciju ar Epšteina-Barra vīrusu, kā arī hroniska noguruma sindromu. Viena no alanīna formām, beta-alanīns, ir pantotēnskābes un koenzīma A sastāvdaļa, kas ir viens no svarīgākajiem katalizatoriem organismā.

Arginīns

Arginīns palēnina audzēju, tostarp vēža, augšanu, stimulējot organisma imūnsistēmu. Tas palielina aizkrūts dziedzera aktivitāti un izmēru, kas ražo T-limfocītus. Šajā sakarā arginīns ir noderīgs cilvēkiem, kuri cieš no HIV infekcijas un ļaundabīgiem audzējiem.

Lieto arī pret aknu slimībām (ciroze un taukainā deģenerācija), veicina detoksikācijas procesus aknās (galvenokārt amonjaka neitralizāciju). Sēklu šķidrums satur arginīnu, tāpēc to dažreiz lieto vīriešu neauglības ārstēšanā. Liels daudzums arginīna ir arī saistaudos un ādā, tāpēc tā lietošana ir efektīva dažādu traumu gadījumos. Arginīns ir svarīga vielmaiņas sastāvdaļa muskuļu audos. Tas palīdz uzturēt optimālu slāpekļa līdzsvaru organismā, jo ir iesaistīts liekā slāpekļa transportēšanā un neitralizēšanā organismā.

Arginīns palīdz samazināt svaru, jo tas nedaudz samazina ķermeņa tauku krājumus.

Arginīns ir daļa no daudziem fermentiem un hormoniem. Tam ir stimulējoša iedarbība uz insulīna ražošanu aizkuņģa dziedzerī kā vazopresīna (hipofīzes hormona) sastāvdaļai un tas palīdz augšanas hormona sintēzē. Lai gan arginīns tiek sintezēts organismā, jaundzimušajiem tā ražošana var samazināties. Arginīna avoti ir šokolāde, kokosrieksti, piena produkti, želatīns, gaļa, auzas, zemesrieksti, sojas pupas, valrieksti, baltie milti, kvieši un kviešu dīgļi.

Cilvēkiem ar vīrusu infekcijām, tostarp Herpes simplex, nevajadzētu lietot arginīna piedevas un jāizvairās no pārtikas, kas bagāts ar arginīnu. Grūtniecēm un mātēm, kas baro bērnu ar krūti, nevajadzētu lietot arginīna piedevas. Arginīna lietošana nelielās devās ir ieteicama locītavu un saistaudu slimību, glikozes tolerances traucējumu, aknu slimību un traumu gadījumos. Ilgstoša lietošana nav ieteicama.

Asparagīns

Asparagīns ir nepieciešams, lai saglabātu līdzsvaru procesos, kas notiek centrālajā daļā nervu sistēma: novērš gan pārmērīgu uzbudinājumu, gan pārmērīgu kavēšanu. Tas ir iesaistīts aminoskābju sintēzē aknās.

Tā kā šī aminoskābe uzlabo vitalitāti, noguruma gadījumā tiek izmantota uz tās balstīta uztura bagātinātāja. Tam ir arī svarīga loma vielmaiņas procesos. Asparagīnskābi bieži izraksta nervu sistēmas slimībām. Tas ir noderīgi sportistiem, kā arī aknu darbības traucējumiem. Turklāt tas stimulē imūnsistēmu, palielinot imūnglobulīnu un antivielu veidošanos.

Asparagīnskābe lielos daudzumos ir atrodama augu proteīnos, kas iegūti no diedzētām sēklām, un gaļas produktos.

Karnitīns

Stingri sakot, karnitīns nav aminoskābe, bet tā ķīmiskā struktūra ir līdzīga aminoskābēm, un tāpēc tās parasti tiek uzskatītas kopā. Karnitīns nav iesaistīts olbaltumvielu sintēzē un nav neirotransmiters. Tās galvenā funkcija organismā ir garo ķēžu taukskābju transportēšana, kuru oksidēšanās procesā izdalās enerģija. Tas ir viens no galvenajiem muskuļu audu enerģijas avotiem. Tādējādi karnitīns palielina tauku pārvēršanu enerģijā un novērš tauku nogulsnēšanos organismā, galvenokārt sirdī, aknās un skeleta muskuļos.

Karnitīns samazina cukura diabēta komplikāciju attīstības iespējamību, kas saistīta ar tauku vielmaiņas traucējumiem, palēnina aknu tauku deģenerāciju hroniska alkoholisma gadījumā un sirds slimību risku. Tam ir spēja samazināt triglicerīdu līmeni asinīs, veicināt svara zudumu un palielināt muskuļu spēku pacientiem ar neiromuskulārām slimībām, kā arī uzlabot C un E vitamīnu antioksidantu iedarbību.

Tiek uzskatīts, ka daži muskuļu distrofijas varianti ir saistīti ar karnitīna deficītu. Ar šādām slimībām cilvēkiem vajadzētu saņemt vairāk šīs vielas, nekā to prasa normas.

To organismā var sintezēt dzelzs, tiamīna, piridoksīna un aminoskābju lizīna un metionīna klātbūtnē. Karnitīna sintēze notiek arī pietiekama daudzuma C vitamīna klātbūtnē. Nepietiekams šo uzturvielu daudzums organismā noved pie karnitīna deficīta. Karnitīns nonāk organismā ar pārtiku, galvenokārt ar gaļu un citiem dzīvnieku izcelsmes produktiem.

Lielākā daļa karnitīna deficīta gadījumu ir saistīti ar ģenētiski noteiktu defektu tā sintēzes procesā. Iespējamās karnitīna deficīta izpausmes ir apziņas traucējumi, sāpes sirdī, muskuļu vājums un aptaukošanās.

Lielākas muskuļu masas dēļ vīriešiem ir nepieciešams vairāk karnitīna nekā sievietēm. Veģetāriešiem šīs uzturvielas trūkst biežāk nekā tiem, kas nav veģetārieši, jo karnitīns nav atrodams augu olbaltumvielās.

Turklāt metionīns un lizīns (karnitīna sintēzei nepieciešamās aminoskābes) arī nav atrodami augu pārtikā pietiekamā daudzumā.

Veģetāriešiem vajadzētu lietot uztura bagātinātājus vai ēst ar lizīnu bagātinātu pārtiku, piemēram, kukurūzas pārslas, lai iegūtu nepieciešamo karnitīnu.

Uztura bagātinātājos karnitīns ir pieejams dažādās formās: D, L-karnitīna, D-karnitīna, L-karnitīna, acetil-L-karnitīna formā.
Vēlams lietot L-karnitīnu.

citrulīns

Citrulīns galvenokārt atrodams aknās. Tas palielina enerģijas piegādi, stimulē imūnsistēmu, un vielmaiņas procesā pārvēršas par L-arginīnu. Tas neitralizē amonjaku, kas bojā aknu šūnas

cisteīns un cistīns

Šīs divas aminoskābes ir cieši saistītas viena ar otru, katra cistīna molekula sastāv no divām cisteīna molekulām, kas ir savienotas viena ar otru. Cisteīns ir ļoti nestabils un viegli pārvēršas par L-cistīnu, un tādējādi viena aminoskābe vajadzības gadījumā tiek viegli pārveidota par citu.

Abas aminoskābes ir sēru saturošas un spēlē nozīmīgu lomu ādas audu veidošanā, ir svarīgas detoksikācijas procesos. Cisteīns ir daļa no alfa-keratīna - galvenā nagu, ādas un matu proteīna. Tas veicina kolagēna veidošanos un uzlabo ādas elastību un tekstūru. Cisteīns ir citu ķermeņa olbaltumvielu, tostarp dažu gremošanas enzīmu, sastāvdaļa.

Cisteīns palīdz neitralizēt dažas toksiskas vielas un aizsargā organismu no starojuma kaitīgās ietekmes. Tas ir viens no spēcīgākajiem antioksidantiem, un tā antioksidanta iedarbība pastiprinās, ja to lieto kopā ar C vitamīnu un selēnu.

Cisteīns ir glutationa prekursors, viela, kas aizsargājoša darbība uz aknu un smadzeņu šūnām no alkohola, noteiktu narkotiku un cigarešu dūmos atrodamo toksisko vielu bojājumiem. Cisteīns izšķīst labāk nekā cistīns un organismā tiek ātrāk izmantots, tāpēc to biežāk izmanto kompleksā ārstēšanā. dažādas slimības. Šī aminoskābe organismā veidojas no L-metionīna ar obligātu B6 vitamīna klātbūtni.

Papildu cisteīna uzņemšana ir nepieciešama reimatoīdā artrīta, artēriju slimību un vēža gadījumā. Tas paātrina atveseļošanos pēc operācijām, apdegumiem, saista smagos metālus un šķīstošo dzelzi. Šī aminoskābe arī paātrina tauku sadedzināšanu un muskuļu audu veidošanos.

L-cisteīnam ir spēja sadalīt gļotas elpceļos, tāpēc to bieži lieto bronhīta un emfizēmas gadījumā. Tas paātrina dzīšanas procesu elpceļu slimību gadījumā un spēlē nozīmīgu lomu leikocītu un limfocītu aktivācijā.

Tā kā šī viela palielina glutationa daudzumu plaušās, nierēs, aknās un sarkanajās kaulu smadzenēs, tā palēnina novecošanās procesu, piemēram, samazinot vecuma plankumu skaitu. N-acetilcisteīns ir efektīvāks glutationa līmeņa paaugstināšanā organismā nekā pats cistīns vai pat glutations.

Cilvēkiem ar cukura diabētu jābūt uzmanīgiem, lietojot cisteīna piedevas, jo tas spēj inaktivēt insulīnu. Ja Jums ir cistinūrija, reta ģenētiska slimība, kas izraisa cistīna akmeņus, jūs nedrīkstat lietot cisteīnu.

Dimetilglicīns

Dimetilglicīns ir glicīna, vienkāršākās aminoskābes, atvasinājums. Tā ir daudzu neatņemama sastāvdaļa svarīgas vielas piemēram, aminoskābes metionīns un holīns, daži hormoni, neirotransmiteri un DNS.

Dimetilglicīns nelielos daudzumos ir atrodams gaļas produktos, sēklās un graudos. Lai gan ar dimetilglicīna deficītu nav saistīti simptomi, dimetilglicīna papildināšanai ir vairākas labvēlīgas ietekmes, tostarp uzlabota enerģija un garīgā darbība.

Dimetilglicīns arī stimulē imūnsistēmu, samazina holesterīna un triglicerīdu līmeni asinīs, palīdz normalizēt asinsspiedienu un glikozes līmeni, kā arī palīdz normalizēt daudzu orgānu darbību. To lieto arī epilepsijas lēkmju gadījumā.

Gamma aminosviestskābe

Gamma-aminosviestskābe (GABA) darbojas kā centrālās nervu sistēmas neirotransmiters organismā un ir neaizstājama vielmaiņas procesam smadzenēs. Tas veidojas no citas aminoskābes – glutamīna. Tas samazina neironu aktivitāti un novērš nervu šūnu pārmērīgu uzbudinājumu.

Gamma-aminosviestskābe mazina uzbudinājumu un tai ir nomierinoša iedarbība, to var lietot tāpat kā trankvilizatorus, taču bez atkarības riska. Šo aminoskābi izmanto epilepsijas un arteriālās hipertensijas kompleksā ārstēšanā. Tā kā tai ir relaksējoša iedarbība, to izmanto seksuālās disfunkcijas ārstēšanā. Turklāt GABA ir paredzēts uzmanības deficīta traucējumiem. Tomēr gamma-aminosviestskābes pārpalikums var palielināt trauksmi, izraisīt elpas trūkumu un ekstremitāšu trīci.

Glutamīnskābe

Glutamīnskābe ir neirotransmiters, kas pārraida impulsus centrālajā nervu sistēmā. Šai aminoskābei ir svarīga loma ogļhidrātu metabolismā un tā veicina kalcija iekļūšanu caur hematoencefālisko barjeru.

Šo aminoskābi smadzeņu šūnas var izmantot kā enerģijas avotu. Tas arī neitralizē amonjaku, atdalot slāpekļa atomus citas aminoskābes - glutamīna - veidošanās procesā. Šis process ir vienīgais veids, kā neitralizēt amonjaku smadzenēs.

Glutamīnskābi lieto bērnu uzvedības traucējumu korekcijai, kā arī epilepsijas, muskuļu distrofijas, čūlu, hipoglikēmisko stāvokļu, cukura diabēta insulīnterapijas komplikāciju un garīgās attīstības traucējumu ārstēšanā.

Glutamīns

Glutamīns ir aminoskābe, kas muskuļos visbiežāk atrodama brīvā formā. Tas ļoti viegli iekļūst asins-smadzeņu barjerā un smadzeņu šūnās pāriet glutamīnskābē un otrādi, turklāt palielina gamma-aminosviestskābes daudzumu, kas nepieciešams, lai uzturētu normālu smadzeņu darbību.

Šī aminoskābe uztur arī normālu skābju-bāzes līdzsvaru organismā un veselīgu kuņģa-zarnu trakta stāvokli, un ir nepieciešama DNS un RNS sintēzei.

Glutamīns ir aktīvs slāpekļa metabolisma dalībnieks. Tās molekula satur divus slāpekļa atomus un veidojas no glutamīnskābes, pievienojot vienu slāpekļa atomu. Tādējādi glutamīna sintēze palīdz izvadīt lieko amonjaku no audiem, galvenokārt no smadzenēm, un transportēt slāpekli organismā.

Glutamīns lielos daudzumos ir atrodams muskuļos, un to izmanto proteīnu sintezēšanai skeleta muskuļu šūnās. Tāpēc glutamīna piedevas lieto kultūristi un dažādās diētās, kā arī lai novērstu muskuļu zudumu tādu slimību gadījumā kā ļaundabīgi audzēji un AIDS, pēc operācijām un ilgstoša gultas režīma laikā.

Turklāt glutamīnu lieto arī artrīta, autoimūno slimību, fibrozes, kuņģa-zarnu trakta slimību, peptisku čūlu, saistaudu slimību ārstēšanā.

Šī aminoskābe uzlabo smadzeņu darbību, tāpēc to lieto epilepsijas, hroniska noguruma sindroma, impotences, šizofrēnijas un senils demences gadījumos. L-glutamīns samazina patoloģisku tieksmi pēc alkohola, tāpēc to izmanto hroniska alkoholisma ārstēšanā.

Glutamīns ir atrodams daudzos pārtikas produktos, gan augu, gan dzīvnieku produktos, taču to viegli iznīcina karstums. Spināti un pētersīļi ir labi glutamīna avoti, ja tos patērē neapstrādātus.

Glutamīnu saturošie uztura bagātinātāji jāuzglabā tikai sausā vietā, pretējā gadījumā glutamīns tiks pārveidots par amonjaku un piroglutamīnskābi. Nelietojiet glutamīnu aknu cirozes, nieru slimību, Reja sindroma gadījumā.

Glutations

Glutations, tāpat kā karnitīns, nav aminoskābe. Pēc ķīmiskās struktūras tas ir tripeptīds, ko organismā iegūst no cisteīna, glutamīnskābes un glicīna.

Glutations ir antioksidants. Lielākā daļa glutationa atrodas aknās (daļa no tā izdalās tieši asinsritē), kā arī plaušās un kuņģa-zarnu traktā.

Tas ir nepieciešams ogļhidrātu metabolismam, kā arī palēnina novecošanos, pateicoties ietekmei uz lipīdu metabolismu un novērš aterosklerozes rašanos. Glutationa deficīts galvenokārt ietekmē nervu sistēmu, izraisot koordinācijas traucējumus, domāšanas procesus un trīci.

Glutationa daudzums organismā samazinās līdz ar vecumu. Šajā sakarā vecākiem cilvēkiem tas būtu jāsaņem papildus. Tomēr vēlams lietot uztura bagātinātājus, kas satur cisteīnu, glutamīnskābi un glicīnu – tas ir, vielas, kas sintezē glutationu. Visefektīvākā ir N-acetilcisteīna uzņemšana.

Glicīns

Glicīns palēnina muskuļu audu deģenerāciju, jo tas ir kreatīna avots – viela, kas atrodama muskuļu audos un tiek izmantota DNS un RNS sintēzē. Glicīns ir būtisks nukleīnskābju, žultsskābju un neaizvietojamo aminoskābju sintēzei organismā.

Tas ir daļa no daudziem antacīdiem preparātiem, ko izmanto kuņģa slimībām, tas ir noderīgi bojāto audu atjaunošanai, jo lielos daudzumos tas ir atrodams ādā un saistaudos.

Šī aminoskābe ir būtiska centrālās nervu sistēmas normālai darbībai un labas prostatas veselības uzturēšanai. Tas darbojas kā inhibējošs neirotransmiters un tādējādi var novērst epilepsijas lēkmes.

Glicīnu lieto maniakāli-depresīvās psihozes ārstēšanā, tas var būt efektīvs arī hiperaktivitātes gadījumā. Glicīna pārpalikums organismā rada noguruma sajūtu, bet pietiekams daudzums nodrošina organismu ar enerģiju. Ja nepieciešams, glicīnu organismā var pārvērst serīnā.

Histidīns

Histidīns ir neaizvietojama aminoskābe, kas veicina audu augšanu un atjaunošanos, ir daļa no mielīna apvalkiem, kas aizsargā nervu šūnas, kā arī nepieciešama sarkano un balto asins šūnu veidošanai. Histidīns aizsargā organismu no starojuma kaitīgās ietekmes, veicina smago metālu izvadīšanu no organisma un palīdz AIDS gadījumā.

Pārāk augsts histidīna saturs var izraisīt stresu un pat garīgus traucējumus (uzbudinājumu un psihozi).

Nepietiekams histidīna līmenis organismā pasliktina reimatoīdo artrītu un kurlumu, kas saistīts ar dzirdes nerva bojājumiem. Metionīns palīdz pazemināt histidīna līmeni organismā.

Histamīns, ļoti svarīga daudzu imunoloģisko reakciju sastāvdaļa, tiek sintezēts no histidīna. Tas arī veicina seksuālo uzbudinājumu. Šajā sakarā seksuālo traucējumu gadījumā efektīva var būt vienlaicīga histidīna, niacīna un piridoksīna (nepieciešama histamīna sintēzei) saturošu uztura bagātinātāju uzņemšana.

Tā kā histamīns stimulē kuņģa sulas sekrēciju, histidīna lietošana palīdz novērst gremošanas traucējumus, kas saistīti ar zems skābums kuņģa sula.

Cilvēki, kas cieš no maniakālās depresijas, nedrīkst lietot histidīnu, ja vien nav skaidri konstatēts šīs aminoskābes deficīts. Histidīns ir atrodams rīsos, kviešos un rudzos.

Izoleicīns

Izoleicīns ir viena no BCAA un neaizvietojamām aminoskābēm, kas nepieciešama hemoglobīna sintēzei. Tas arī stabilizē un regulē cukura līmeni asinīs un enerģijas piegādes procesus.Izoleicīna vielmaiņa notiek muskuļu audos.

Kombinācijā ar izoleicīnu un valīnu (BCAA) palielina izturību un veicina muskuļu audu atjaunošanos, kas ir īpaši svarīgi sportistiem.

Izoleicīns ir būtisks daudzām garīgām slimībām. Šīs aminoskābes trūkums izraisa simptomus, kas līdzīgi hipoglikēmijai.

Diētiskie izoleicīna avoti ir mandeles, Indijas rieksti, vistas gaļa, aunazirņi, olas, zivis, lēcas, aknas, gaļa, rudzi, lielākā daļa sēklu, sojas proteīni.

Ir bioloģiski aktīvi uztura bagātinātāji, kas satur izoleicīnu. Šajā gadījumā ir nepieciešams uzturēt pareizu līdzsvaru starp izoleicīnu un pārējām divām sazarotās ķēdes aminoskābēm BCAA – leicīnu un valīnu.

Leicīns

Leicīns ir neaizvietojama aminoskābe kopā ar izoleicīnu un valīnu, viena no trim sazarotās ķēdes aminoskābēm BCAA. Darbojoties kopā, tie aizsargā muskuļu audus un ir enerģijas avoti, kā arī veicina kaulu, ādas, muskuļu atjaunošanos, tāpēc to lietošana bieži ir ieteicama atveseļošanās periodā pēc traumām un operācijām.

Leicīns arī nedaudz pazemina cukura līmeni asinīs un stimulē augšanas hormona izdalīšanos. Diētiskie leicīna avoti ir brūnie rīsi, pupiņas, gaļa, rieksti, sojas un kviešu milti.

Bioloģiski aktīvie leicīnu saturoši uztura bagātinātāji tiek lietoti kombinācijā ar valīnu un izoleicīnu. Tās jālieto piesardzīgi, lai neizraisītu hipoglikēmiju. Leicīna pārpalikums var palielināt amonjaka daudzumu organismā.

Lizīns

Lizīns ir neaizstājama aminoskābe, kas atrodama gandrīz visos proteīnos. Tas ir nepieciešams normālai kaulu veidošanai un augšanai bērniem, veicina kalcija uzsūkšanos un uztur normālu slāpekļa metabolismu pieaugušajiem.

Šī aminoskābe ir iesaistīta antivielu, hormonu, enzīmu sintēzē, kolagēna veidošanā un audu atjaunošanā. Lizīnu lieto atveseļošanās periodā pēc operācijām un sporta traumām. Tas arī samazina triglicerīdu līmeni serumā.

Lizīnam piemīt pretvīrusu iedarbība, īpaši pret vīrusiem, kas izraisa herpes un akūtas elpceļu infekcijas. Vīrusu slimību gadījumā ieteicams lietot uztura bagātinātājus, kas satur lizīnu kombinācijā ar C vitamīnu un bioflavonoīdiem.

Šīs neaizvietojamās aminoskābes trūkums var izraisīt anēmiju, asiņošanu acs ābolā, enzīmu darbības traucējumus, aizkaitināmību, nogurumu un nespēku, sliktu apetīti, lēnu augšanu un svara zudumu, kā arī reproduktīvās sistēmas traucējumus.

Lizīna pārtikas avoti ir siers, olas, zivis, piens, kartupeļi, sarkanā gaļa, sojas un rauga produkti.

Metionīns

Metionīns ir neaizvietojama aminoskābe, kas palīdz pārstrādāt taukus, novēršot to nogulsnēšanos aknās un uz artēriju sieniņām. Taurīna un cisteīna sintēze ir atkarīga no metionīna daudzuma organismā. Šī aminoskābe veicina gremošanu, nodrošina detoksikācijas procesus (galvenokārt toksisko metālu neitralizāciju), mazina muskuļu vājumu, pasargā no radiācijas iedarbības, noder osteoporozes un ķīmisko alerģiju gadījumā.

Šo aminoskābi izmanto reimatoīdā artrīta un grūtniecības toksēmijas kompleksajā terapijā. Metionīnam ir izteikta antioksidanta iedarbība, jo tas ir labs sēra avots, kas inaktivē brīvos radikāļus. To lieto Gilberta sindroma, aknu darbības traucējumu gadījumā. Metionīns ir nepieciešams arī nukleīnskābju, kolagēna un daudzu citu proteīnu sintēzei. Tas ir noderīgi sievietēm, kuras lieto perorālos hormonālos kontracepcijas līdzekļus. Metionīns pazemina histamīna līmeni organismā, kas var būt noderīgs šizofrēnijas gadījumā, kad histamīna daudzums ir paaugstināts.

Metionīns organismā tiek pārveidots par cisteīnu, kas ir glutationa priekštecis. Tas ir ļoti svarīgi saindēšanās gadījumā, kad nepieciešams liels daudzums glutationa, lai neitralizētu toksīnus un aizsargātu aknas.

Metionīna pārtikas avoti: pākšaugi, olas, ķiploki, lēcas, gaļa, sīpoli, sojas pupiņas, sēklas un jogurts.

Ornitīns

Ornitīns palīdz izdalīties augšanas hormonam, kas veicina tauku dedzināšanu organismā. Šo efektu pastiprina ornitīna lietošana kopā ar arginīnu un karnitīnu. Ornitīns ir nepieciešams arī imūnsistēmai un aknu darbībai, piedaloties detoksikācijas procesos un aknu šūnu atjaunošanā.

Ornitīns organismā tiek sintezēts no arginīna un, savukārt, kalpo kā citrulīna, prolīna, glutamīnskābes prekursors. Augsta ornitīna koncentrācija ir atrodama ādā un saistaudos, tāpēc šī aminoskābe palīdz atjaunot bojātos audus.

Uztura bagātinātājus, kas satur ornitīnu, nedrīkst dot bērniem, grūtniecēm vai mātēm, kas baro bērnu ar krūti, vai personām, kurām anamnēzē ir šizofrēnija.

Fenilalanīns

Fenilalanīns ir neaizstājama aminoskābe. Organismā tas var pārvērsties par citu aminoskābi - tirozīnu, ko, savukārt, izmanto divu galveno neirotransmiteru: dopamīna un norepinefrīna sintēzē. Tāpēc šī aminoskābe ietekmē garastāvokli, mazina sāpes, uzlabo atmiņu un mācīšanās spējas, kā arī nomāc apetīti. To lieto artrīta, depresijas, menstruāciju sāpju, migrēnas, aptaukošanās, Parkinsona slimības un šizofrēnijas ārstēšanai.

Fenilalanīns ir sastopams trīs veidos: L-fenilalanīns (dabiskā forma, un tieši viņa ir daļa no vairuma olbaltumvielu cilvēka organismā), D-fenilalanīns (sintētiska spoguļforma, tai piemīt pretsāpju iedarbība), DL-fenilalanīns (apvieno divu iepriekšējo formu labvēlīgās īpašības, to parasti lieto premenstruālā sindroma gadījumā.

Fenilalanīnu saturošus bioloģiski aktīvus uztura bagātinātājus nedod grūtniecēm, cilvēkiem ar trauksmes lēkmēm, cukura diabētu, augstu asinsspiedienu, fenilketonūriju, pigmentu melanomu.

Prolīns

Prolīns uzlabo ādas stāvokli, palielinot kolagēna ražošanu un samazinot tā zudumu ar vecumu. Palīdz atjaunot locītavu skrimšļainās virsmas, stiprina saites un sirds muskuli. Lai stiprinātu saistaudus, prolīnu vislabāk lietot kopā ar C vitamīnu.

Prolīns organismā nonāk galvenokārt no gaļas produktiem.

Rāms

Serīns ir nepieciešams normālai tauku un taukskābju metabolismam, muskuļu audu augšanai un normālas imūnsistēmas uzturēšanai.

Serīns organismā tiek sintezēts no glicīna. Kā mitrinošs līdzeklis tas ir iekļauts daudzos kosmētikas līdzekļos un dermatoloģiskajos preparātos.

Taurīns

Taurīns lielā koncentrācijā ir atrodams sirds muskuļos, baltajās asins šūnās, skeleta muskuļos un centrālajā nervu sistēmā. Tas ir iesaistīts daudzu citu aminoskābju sintēzē, kā arī ir daļa no galvenās žults sastāvdaļas, kas nepieciešama tauku sagremošanai, taukos šķīstošo vitamīnu uzsūkšanai un normāla holesterīna līmeņa uzturēšanai asinīs.

Tāpēc taurīns ir noderīgs aterosklerozes, tūskas, sirds slimību, arteriālās hipertensijas un hipoglikēmijas gadījumā. Taurīns ir nepieciešams normālai nātrija, kālija, kalcija un magnija metabolismam. Tas novērš kālija izdalīšanos no sirds muskuļa un tādējādi palīdz novērst noteiktus sirds ritma traucējumus. Taurīnam ir aizsargājoša iedarbība uz smadzenēm, īpaši dehidratācijas gadījumā. To lieto trauksmes un uzbudinājuma, epilepsijas, hiperaktivitātes, krampju ārstēšanai.

Uztura bagātinātājus ar taurīnu dod bērniem ar Dauna sindromu un muskuļu distrofiju. Dažās klīnikās šī aminoskābe ir iekļauta krūts vēža kompleksajā terapijā. Pārmērīga taurīna izvadīšana no organisma notiek dažādu stāvokļu un vielmaiņas traucējumu gadījumā.

Aritmijas, trombocītu veidošanās traucējumi, kandidoze, fiziska vai emocionāla spriedze, zarnu slimības, cinka deficīts un pārmērīga alkohola lietošana izraisa taurīna deficītu organismā. Alkohola pārmērīga lietošana arī traucē organisma spēju absorbēt taurīnu.

Cukura diabēta gadījumā organisma nepieciešamība pēc taurīna palielinās, un otrādi, taurīnu un cistīnu saturošu uztura bagātinātāju lietošana samazina nepieciešamību pēc insulīna. Taurīns ir atrodams olās, zivīs, gaļā, pienā, bet nav atrodams augu olbaltumvielās.

Tas tiek sintezēts aknās no cisteīna un no metionīna citos ķermeņa orgānos un audos, ja ir pietiekams B6 vitamīna daudzums. Ar ģenētiskiem vai vielmaiņas traucējumiem, kas traucē taurīna sintēzi, ir nepieciešams lietot uztura bagātinātājus ar šo aminoskābi.

Treonīns

Treonīns ir neaizstājama aminoskābe, kas palīdz uzturēt normālu olbaltumvielu metabolismu organismā. Tas ir svarīgi kolagēna un elastīna sintēzei, palīdz aknām un ir iesaistīts tauku vielmaiņā kombinācijā ar asparagīnskābi un metionīnu.

Treonīns atrodas sirdī, centrālajā nervu sistēmā, skeleta muskuļos un novērš tauku nogulsnēšanos aknās. Šī aminoskābe stimulē imūnsistēmu, jo tā veicina antivielu veidošanos. Treonīns ir atrodams graudos ļoti nelielā daudzumā, tāpēc veģetāriešiem šīs aminoskābes deficīts ir lielāks.

triptofāns

Triptofāns ir neaizstājama aminoskābe, kas nepieciešama niacīna ražošanai. To izmanto, lai sintezētu serotonīnu smadzenēs, kas ir viens no svarīgākajiem neirotransmiteriem. Triptofānu lieto bezmiega, depresijas un garastāvokļa stabilizēšanai.

Tas palīdz ar hiperaktivitātes sindromu bērniem, lieto sirds slimību ārstēšanai, ķermeņa svara kontrolei, apetītes samazināšanai, kā arī augšanas hormona izdalīšanās palielināšanai. Palīdz pret migrēnas lēkmēm, palīdz mazināt nikotīna kaitīgo ietekmi. Triptofāna un magnija deficīts var saasināt koronāro artēriju spazmas.

Bagātākie triptofāna avoti ir brūnie rīsi, lauku siers, gaļa, zemesrieksti un sojas proteīns.

Tirozīns

Tirozīns ir neirotransmiteru norepinefrīna un dopamīna prekursors. Šī aminoskābe ir iesaistīta garastāvokļa regulēšanā; tirozīna trūkums izraisa norepinefrīna deficītu, kas savukārt izraisa depresiju. Tirozīns nomāc apetīti, palīdz samazināt tauku nogulsnes, veicina melatonīna veidošanos un uzlabo virsnieru, vairogdziedzera un hipofīzes funkcijas.

Tirozīns ir iesaistīts arī fenilalanīna metabolismā. Vairogdziedzera hormoni veidojas, tirozīnam pievienojot joda atomus. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka zems tirozīna līmenis plazmā ir saistīts ar hipotireozi.

Tirozīna deficīta simptomi ir arī zems asinsspiediens, zema temperatūraķermeņa un nemierīgo kāju sindroms.

Uztura bagātinātājus ar tirozīnu izmanto, lai mazinātu stresu, un tiek uzskatīts, ka tie palīdz hroniska noguruma sindroma un narkolepsijas gadījumā. Tos lieto pret trauksmi, depresiju, alerģijām un galvassāpēm, kā arī zāļu atcelšanai. Tirozīns var būt noderīgs Parkinsona slimības gadījumā. Dabiskie tirozīna avoti ir mandeles, avokado, banāni, piena produkti, ķirbju sēklas un sezama sēklas.

Tirozīnu cilvēka organismā var sintezēt no fenilalanīna. Fenilalanīna piedevas vislabāk lietot pirms gulētiešanas vai kopā ar pārtiku ar augstu ogļhidrātu saturu.

Ārstēšanas laikā ar monoamīnoksidāzes inhibitoriem (parasti depresijas ārstēšanai), jums gandrīz pilnībā jāatsakās no tirozīnu saturošiem produktiem un nelietojiet uztura bagātinātājus ar tirozīnu, jo tas var izraisīt negaidītu un strauju asinsspiediena paaugstināšanos.

Valīns

Valīns ir neaizvietojama aminoskābe, kurai ir stimulējoša iedarbība, viena no BCAA aminoskābēm, tāpēc muskuļi to var izmantot kā enerģijas avotu. Valīns ir būtisks muskuļu metabolismam, bojāto audu atjaunošanai un normāla slāpekļa metabolisma uzturēšanai organismā.

Valīnu bieži lieto, lai koriģētu smagus aminoskābju trūkumus, kas radušies narkotiku atkarības dēļ. Tā pārmērīgi augsts līmenis organismā var izraisīt tādus simptomus kā parestēzija (zosāda) līdz halucinācijām.
Valīns ir atrodams šādos pārtikas produktos: graudaugos, gaļā, sēnēs, piena produktos, zemesriekstos, sojas olbaltumvielās.

Valīna papildināšanai jābūt līdzsvarotai ar citiem BCAA, L-leicīnu un L-izoleicīnu.

Aminoskābes (AA) - organiskas molekulas, kas sastāv no pamata aminogrupas (-NH2), skābās karboksilgrupas (-COOH) un organiskā R radikāļa (vai sānu ķēdes), kas ir unikāla katram AA.

Aminoskābju struktūra

Aminoskābju funkcijas organismā

Piemēri bioloģiskās īpašības AK. Lai gan dabā ir vairāk nekā 200 dažādu AA, tikai aptuveni desmitā daļa no tiem ir iekļauti olbaltumvielās, bet citām ir citas bioloģiskas funkcijas:

• Tie ir proteīnu un peptīdu celtniecības bloki
• Daudzu bioloģiski svarīgu molekulu prekursori, kas iegūti no AA. Piemēram, tirozīns ir hormona tiroksīna un ādas pigmenta melanīna prekursors, tirozīns ir arī savienojuma DOPA (dioksifenilalanīna) prekursors. Tas ir neirotransmiters impulsu pārraidīšanai nervu sistēmā. Triptofāns ir B3 vitamīna – nikotīnskābes – prekursors
• Sēra avoti - sēru saturošs AK.
• AK piedalās daudzās vielmaiņas ceļi, piemēram, glikoneoģenēze – glikozes sintēze organismā, taukskābju sintēze u.c.

Atkarībā no aminogrupas stāvokļa attiecībā pret karboksilgrupu AA var būt alfa, α-, beta, β- un gamma, γ.

Alfa aminogrupa ir pievienota ogleklim blakus karboksilgrupai:

Beta-aminogrupa atrodas uz 2. oglekļa no karboksilgrupas

Gamma - aminogrupa uz 3. oglekļa no karboksilgrupas

Olbaltumvielu sastāvā ir iekļauts tikai alfa-AA

Alfa-AA proteīnu vispārīgās īpašības

1 - Optiskā aktivitāte - aminoskābju īpašība

Visām AA, izņemot glicīnu, ir optiskā aktivitāte, kopš satur vismaz vienu asimetrisks oglekļa atoms (hirāls atoms).

Kas ir asimetrisks oglekļa atoms? Šis ir oglekļa atoms, kuram ir pievienoti četri dažādi ķīmiskie aizvietotāji. Kāpēc glicīnam nav optiskās aktivitātes? Tā radikālim ir tikai trīs dažādi aizvietotāji, t.i. alfa ogleklis nav asimetrisks.

Ko nozīmē optiskā aktivitāte? Tas nozīmē, ka AA šķīdumā var būt divos izomēros. Dektrorotējošais izomērs (+), kuram ir iespēja pagriezt polarizētās gaismas plakni pa labi. Kreisās puses izomērs (-), kuram ir iespēja pagriezt gaismas polarizācijas plakni pa kreisi. Abi izomēri var pagriezt gaismas polarizācijas plakni par tādu pašu daudzumu, bet pretējā virzienā.

2 - Skābju-bāzes īpašības

Pateicoties to spējai jonizēt, var uzrakstīt šādu šīs reakcijas līdzsvaru:

R-COOH<------->R-C00-+H+

R-NH2<--------->R-NH3+

Tā kā šīs reakcijas ir atgriezeniskas, tas nozīmē, ka tās var darboties kā skābes (reakcija uz priekšu) vai kā bāzes (reakcija), kas izskaidro aminoskābju amfoteriskās īpašības.

Cwitter jons - AK īpašums

Visas neitrālās aminoskābes pie fizioloģiskā pH vērtības (apmēram 7,4) atrodas kā cviterioni - neprotonēta karboksilgrupa un protonēta aminogrupa (2. att.). Šķīdumos, kas ir bāziskāki par aminoskābes izoelektrisko punktu (IEP), aminogrupa -NH3 + AA sastāvā ziedo protonu. Šķīdumā, kas ir skābāks par IET AA, karboksilgrupa -COO - AA pieņem protonu. Tādējādi AA dažreiz uzvedas kā skābe, citreiz kā bāze atkarībā no šķīduma pH.

Polaritāte kā aminoskābju vispārēja īpašība

Pie fizioloģiskā pH AA ir cwitter jonu veidā.Pozitīvo lādiņu nes alfa-aminogrupa, bet negatīvo lādiņu ir karbonskābe. Tādējādi AA molekulas abos galos tiek izveidoti divi pretēji lādiņi, molekulai ir polāras īpašības.

Izoelektriskā punkta (IEP) klātbūtne ir aminoskābju īpašība

pH vērtība, pie kuras tīrs elektriskais lādiņš aminoskābe ir nulle, un tāpēc tā nevar pārvietoties elektriskajā laukā, ko sauc par IET.

Spēja absorbēt ultravioletajā gaismā ir aromātisko aminoskābju īpašība

Fenilalanīns, histidīns, tirozīns un triptofāns absorbē pie 280 nm. Uz att. tiek parādītas šo AA molārās ekstinkcijas koeficienta (ε) vērtības. Redzamajā spektra daļā aminoskābes neuzsūcas, tāpēc tās ir bezkrāsainas.

AA var būt divos izomēru variantos: L-izomērs un D- izomēri, kas ir spoguļattēli un atšķiras ar ķīmisko grupu izvietojumu ap α-oglekļa atomu.

Visas proteīnos esošās aminoskābes ir L-konfigurācijā, L-aminoskābes.

Aminoskābes fizikālās īpašības

Aminoskābes lielākoties ir ūdenī šķīstošas ​​to polaritātes un lādētu grupu klātbūtnes dēļ. Tie šķīst polāros un nešķīst nepolāros šķīdinātājos.

AA ir augsta kušanas temperatūra, kas atspoguļo spēcīgu saišu klātbūtni, kas atbalsta to kristālisko režģi.

Ģenerālis AK īpašības ir kopīgas visiem AK, un daudzos gadījumos tās nosaka alfa-aminogrupa un alfa-karboksilgrupa. AA ir arī specifiskas īpašības, ko nosaka to unikālā sānu ķēde.