Υπάρχουν δύο ομάδες ουσιών στη φύση: οι οργανικές και οι ανόργανες. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν ενώσεις όπως υδρογονάνθρακες, αλκίνια, αλκένια, αλκοόλες, λιπίδια, νουκλεϊκά και άλλα οξέα, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, αμινοξέα. Σε τι χρησιμεύουν αυτές οι ουσίες, θα πούμε σε αυτό το άρθρο. Όλες οι οργανικές ενώσεις περιέχουν άτομα άνθρακα και υδρογόνου. Μπορεί επίσης να περιέχουν οξυγόνο, θείο, άζωτο και άλλα στοιχεία. Η επιστήμη που μελετά πρωτεΐνες, οξέα, οξείδια, αμινοξέα είναι η χημεία. Διερευνά τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά κάθε ομάδας ουσιών.
Αμινοξέα - σε τι χρησιμεύουν αυτές οι ουσίες;
Είναι πολύ σημαντικά για το σώμα οποιουδήποτε ζωντανού πλάσματος στον πλανήτη, καθώς αποτελούν συστατικό των πιο σημαντικών ουσιών - πρωτεϊνών. Συνολικά, υπάρχουν είκοσι ένα αμινοξέα από τα οποία σχηματίζονται αυτές οι ενώσεις. Κάθε ένα περιέχει άτομα υδρογόνου, αζώτου, άνθρακα και οξυγόνου. Η χημική δομή αυτών των ουσιών έχει μια αμινομάδα NH2, από την οποία προέρχεται το όνομα.
Πώς τα αμινοξέα συνθέτουν τις πρωτεΐνες;
ΔεδομέναΟι οργανικές ουσίες σχηματίζονται σε τέσσερα στάδια, η δομή τους αποτελείται από πρωτογενείς, δευτερογενείς, τριτοταγείς και τεταρτοταγείς δομές. Κάθε ένα από αυτά έχει συγκεκριμένες ιδιότητες της πρωτεΐνης. Το πρωτεύον καθορίζει τον αριθμό και τη σειρά τοποθέτησης των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Το δευτερεύον είναι μια δομή άλφα έλικας ή βήτα. Οι πρώτοι σχηματίζονται λόγω της συστροφής της πολυπεπτιδικής αλυσίδας και της εμφάνισης δεσμών υδρογόνου μέσα σε ένα.
Το δεύτερο - λόγω της εμφάνισης δεσμών μεταξύ ομάδων ατόμων διαφορετικών πολυπεπτιδικών αλυσίδων. Η τριτογενής δομή είναι οι διασυνδεδεμένες άλφα έλικες και βήτα δομές. Μπορεί να είναι δύο τύπων: ινώδη και σφαιρικό. Το πρώτο είναι ένα μακρύ νήμα. Πρωτεΐνες με τέτοια δομή είναι το ινώδες, η μυοσίνη, που βρίσκεται στους μυϊκούς ιστούς και άλλες. Το δεύτερο έχει τη μορφή πηνίου· οι σφαιρικές πρωτεΐνες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ινσουλίνη, αιμοσφαιρίνη και πολλές άλλες. Στο σώμα των ζωντανών όντων, ειδικά κυτταρικά οργανίδια, τα ριβοσώματα, είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση πρωτεϊνών από αμινοξέα. Οι πληροφορίες σχετικά με τις πρωτεΐνες που θα παραχθούν κωδικοποιούνται στο DNA και μεταφέρονται στα ριβοσώματα από το RNA.
Τι είναι τα αμινοξέα;
Ενώσεις από τις οποίες σχηματίζονται οι πρωτεΐνες, υπάρχουν μόνο είκοσι μία στη φύση. Μερικά από αυτά το ανθρώπινο σώμα είναι σε θέση να τα συνθέσει κατά τη διάρκεια του μεταβολισμού (μεταβολισμός), ενώ άλλα όχι. Γενικά, στη φύση υπάρχουν τέτοια αμινοξέα: ιστιδίνη, βαλίνη, λυσίνη, ισολευκίνη, λευκίνη, θρεονίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, τρυπτοφάνη, κυστεΐνη,τυροσίνη, αργινίνη, αλανίνη, γλουταμίνη, ασπαραγίνη, γλυκίνη, προλίνη, καρνιτίνη, ορνιθίνη, ταυρίνη, σερίνη. Τα πρώτα εννέα από τα αμινοξέα που αναφέρονται παραπάνω είναι απαραίτητα. Υπάρχουν επίσης απαραίτητα υπό όρους - αυτά που το σώμα μπορεί να χρησιμοποιήσει αντί για αναντικατάστατα σε ακραίες περιπτώσεις. Αυτές είναι, για παράδειγμα, η τυροσίνη και η κυστεΐνη. Το πρώτο μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντί για φαινυλαλανίνη και το δεύτερο - εάν δεν υπάρχει μεθειονίνη. Τα απαραίτητα αμινοξέα στα τρόφιμα αποτελούν προϋπόθεση για μια υγιεινή διατροφή.
Τι τροφή περιέχουν;
- Βαλίνη - κρέας, ψάρι.
- Ιστιδίνη - φαγόπυρο, δημητριακά, κόκκινο ψάρι, χοιρινό, πουλερικά.
- Ισολευκίνη - αυγά, κρέας, ψάρι, γάλα, τυρί, τυρί cottage.
- Λευκίνη - ίδια με την ισολευκίνη.
- Μεθειονίνη - δημητριακά, φιστίκια, καρύδια, φιστίκια Αιγίνης, δημητριακά.
- Θρεονίνη - κρέας, δημητριακά, μανιτάρια.
- Τρυπτοφάνη - γαλοπούλα, κουνέλι, χοιρινό, σαφρίδιο.
- Φαινυλαλανίνη - κρέας, φασόλια, μπιζέλια, φακές, σόγια, ψάρια, τυρί κότατζ, γάλα, τυρί.
Όλα τα άλλα αμινοξέα στα τρόφιμα που καταναλώνονται από τον άνθρωπο μπορεί να μην περιέχονται, καθώς το σώμα μπορεί να τα παράγει μόνο του, αλλά είναι ακόμα επιθυμητό ορισμένα από αυτά να προέρχονται από τα τρόφιμα. Τα περισσότερα από τα μη απαραίτητα αμινοξέα βρίσκονται στα ίδια τρόφιμα με τα απαραίτητα, δηλαδή το κρέας, το ψάρι, το γάλα - εκείνα τα τρόφιμα που είναι πλούσια σε πρωτεΐνες.
Ο ρόλος κάθε αμινοξέος στο ανθρώπινο σώμα
Κάθε μία από αυτές τις ουσίες εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία στο σώμα. Απαραίτητο για ένα ολοκληρωμένοΤα αμινοξέα είναι απαραίτητα για τη ζωή, επομένως είναι πολύ σημαντικό να καταναλώνετε τροφές με επαρκείς ποσότητες από αυτά.
Δεδομένου ότι το κύριο δομικό υλικό για τον οργανισμό μας είναι η πρωτεΐνη, μπορούμε να πούμε ότι οι πιο σημαντικές και απαραίτητες ουσίες είναι τα αμινοξέα. Γιατί είναι αναντικατάστατα, θα σας πούμε τώρα. Όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, αυτή η ομάδα αμινοξέων περιλαμβάνει ιστιδίνη, βαλίνη, λευκίνη, ισολευκίνη, θρεονίνη, μεθειονίνη, φαινυλαλανίνη, τρυπτοφάνη. Κάθε μία από αυτές τις χημικές ενώσεις παίζει συγκεκριμένο ρόλο στο σώμα. Έτσι, η βαλίνη είναι απαραίτητη για την πλήρη ανάπτυξη, επομένως τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε αυτήν πρέπει να περιέχονται σε επαρκείς ποσότητες στη διατροφή των παιδιών, των εφήβων και των αθλητών που πρέπει να αυξήσουν τη συγκέντρωση της μυϊκής μάζας. Η ιστιδίνη παίζει επίσης σημαντικό ρόλο - συμμετέχει στη διαδικασία της αναγέννησης των ιστών, είναι μέρος της αιμοσφαιρίνης (γι 'αυτό, με χαμηλή περιεκτικότητα στο αίμα, συνιστάται να αυξηθεί η ποσότητα του χυλού φαγόπυρου που καταναλώνεται). Η λευκίνη είναι απαραίτητη από τον οργανισμό για τη σύνθεση πρωτεϊνών, καθώς και για τη διατήρηση της δραστηριότητας του ανοσοποιητικού συστήματος στο σωστό επίπεδο.
Λυσίνη - χωρίς αυτήν την ουσία, το ασβέστιο απλά δεν θα απορροφηθεί στο σώμα, επομένως, δεν πρέπει να επιτρέπεται η έλλειψη αυτού του αμινοξέος - πρέπει να συμπεριλάβετε περισσότερα ψάρια, τυρί και άλλα γαλακτοκομικά προϊόντα στη διατροφή σας. Η τρυπτοφάνη είναι απαραίτητη για την παραγωγή βιταμίνης Β, καθώς και ορμονών που ρυθμίζουν την πείνα και τη διάθεση. Αυτή η ουσία είναι μέρος φαρμάκων που βοηθούν στην ηρεμία και στην εξάλειψη της αϋπνίας. Η φαινυλαλανίνη χρησιμοποιείται από το σώμα για την παραγωγή ορμονών όπως η τυροσίνη και η αδρεναλίνη. Αυτή η ουσία μπορεί επίσης να αποτελεί μέρος φαρμάκων που συνταγογραφούνται για την αϋπνία ή την κατάθλιψη.
Αμινοξέα όσον αφορά τη χημεία
Γνωρίζετε ήδη ότι τα συστατικά των πρωτεϊνών και οι ζωτικές ουσίες για τον άνθρωπο είναι αμινοξέα. Σε τι χρησιμεύουν αυτές οι ενώσεις, έχουμε ήδη σκεφτεί, τώρα ας περάσουμε στις χημικές τους ιδιότητες.
Χημικές ιδιότητες των αμινοξέων
Καθένα από αυτά είναι λίγο ξεχωριστό, αν και έχουν κοινά χαρακτηριστικά. Δεδομένου ότι η σύνθεση των αμινοξέων μπορεί να είναι διαφορετική και να περιλαμβάνει διαφορετικά χημικά στοιχεία, οι ιδιότητες θα είναι ελαφρώς διαφορετικές. Ένα χαρακτηριστικό κοινό σε όλες τις ουσίες αυτής της ομάδας είναι η ικανότητα να συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν πεπτίδια. Τα αμινοξέα μπορούν επίσης να αντιδράσουν με το νιτρώδες οξύ για να σχηματίσουν υδροξυοξέα, νερό και άζωτο.
Επιπλέον, αλληλεπιδρούν με αλκοόλες. Στην περίπτωση αυτή, σχηματίζεται το υδροχλωρικό άλας ενός αιθέρα και το νερό. Για μια τέτοια αντίδραση, είναι απαραίτητη η παρουσία υδροχλωρικού οξέος στην αέρια κατάσταση ως καταλύτη.
Πώς να ανιχνεύσετε την παρουσία τους;
Για τον προσδιορισμό της παρουσίας αυτών των ουσιών, υπάρχουν ειδικές ποιοτικές αντιδράσεις αμινοξέων. Για παράδειγμα, για να ανιχνεύσετε κυστεΐνη, πρέπει να προσθέσετε οξικό μόλυβδο, καθώς και να χρησιμοποιήσετε θερμότητα και ένα αλκαλικό μέσο. ΕνΘα πρέπει να σχηματιστεί θειούχος μολύβδου, το οποίο καθιζάνει μαύρο. Επίσης, η ποσότητα ενός αμινοξέος σε ένα διάλυμα μπορεί να προσδιοριστεί με την προσθήκη νιτρώδους οξέος σε αυτό. Το αναγνωρίζουν από την ποσότητα αζώτου που απελευθερώνεται.
