wykład 13.pdf

(485 KB) Pobierz
Aminokwasy
I
Aminokwasy
Związki dwufunkcyjne zawierające:
- grupę kwasową (grupa karboksylowa -COOH lub grupa sulfonowa -
SO 3 H) i grupę
- zasadową ( aminową -NH 2 )
δ
γ
β
NH 2
α
CH 3 CH 2 CH CH 2 COOH
NH 2
5
4
3
2
1
CH 3 CH CH 2 SO 3 H
kwas 3-aminopentanowy
-
-
(kwas β-aminopentanowy)
kwas aminosulfonowy
2-
COOH
NH 2
kwas para aminobenzoesowy
Aminokwasy w znaczeniu potocznym- kwasy karboksylowe posiadające grupę
aminową w położeniu α w stosunku do grupy karboksylowej. Aminokwasy
występują w przyrodzie w postaci wolnej lub w postaci związków o budowie
polimerycznej (peptydy, białka). Dotychczas poznano około 200 aminokwasów,
jednak zaledwie 20 z nich zaliczane jest do tzw. aminokwasów białkowych.
Αminokwasy występujące w przyrodzie to głównie α-aminokwasy.
RCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH COOH
NH 2
ε
δ
γ
β
α
6
5
4
3
2
1
Węgiel C α jest węglem asymetrycznym (za wyjątkiem glicyny wszystkie
aminokwasy są optycznie czynne).
W przyrodzie większość aminokwasów to L-aminokwasy:
COOH
H 2 N
H
R
-
303480526.004.png
 
II
Ponieważ aminokwasy zawierają zarówno grupę kwasową, jaki i zasadową,
ulegają one wewnątrzcząsteczkowej reakcji kwas-zasada i występują głównie w
formie jonu dipolowego albo obojnaczego (lub Zwitterjonu )
O
H
O
H
N
CH
R
C
O H
H
N
CH
R
C
O
H
H
jon obojnaczy "Zwitterjon"
Jony obojnacze aminokwasów są rodzajem wewnętrznych soli i dlatego
charakteryzują się wieloma właściwościami fizycznymi typowymi dla soli. Mają
duże momenty dipolowe, są rozpuszczalne w wodzie, ale nierozpuszczalne w
węglowodorach, są substancjami krystalicznymi o wysokich temperaturach
topnienia.
Aminokwasy zawierają co najmniej 2 słabo kwaśne grupy: -COOH i –NH 3 .
W roztworze obie formy występują w równowadze protonowej :
RCOOH
RCOO
H
RNH 3
RNH 2
H
W pH osocza krwi ( pH 7,4) czy przestrzeni śródkomórkowej (pH 7,1) grupy
karboksylowe istnieją prawie całkowicie jako jony karboksylowe - COO a
większość grup aminowych (przy C α ) występuje w formie protonowanej –
NH 3
To anion karboksylanowy, -COO - , a nie grupa aminowa działa jako centrum
zasadowe i przyłącza proton w roztworze kwaśnym:
H
O
H
H
NCH
C
O
+ H 3 O
HN
CH
R
COO H
H
H
R
jon obojnaczy
środowisko kwaśne
kation
H 2 O
Podobnie, to kation amoniowy, -NH 3 , nie zaś grupa karboksylowa działa jako
centrum kwasowe i oddaje proton w roztworze zasadowym:
.
303480526.005.png 303480526.006.png
III
H
O
H
NCH
H
C
O
+ OH
HN
H
CH
R
COO
R
anion
jon obojnaczy
H 2 O
środowisko zasadowe
Punkt izoelektryczy pI to jest takie pH środowiska, w którym aminokwas
jako cała cząsteczka nie jest obdarzona żadnym ładunkiem.
Dla aminokwasu obojętnego
H
O
H
HN
H
CH
R
COO
H
NCH
C
O
HN
CH
R
COO
H
H
H
R
anion
jon obojnaczy
kation
śro dow isko k waśne
środowisko zasadowe
pH = pI
(np.pH = 10)
(np. pH =2)
pI =
pK 1 + pK 2
pK 1 = pK monokationu
pK 2 = pK formy dipolarnej
2
303480526.001.png
 
IV
Aminokwasy białkowe:
¾ Aminokwasy obojętne
Glicyna
Gly G
pK 1 = 2,4 pK 2 = 9,6
pI 5,97
α
CH COOH
2
2
1
NH 2
kwas 2-aminoetanowy
Alanina
Ala A
pK 1 = 2,4 pK 2 + 9,8
pI 6,02
CH 3
3
CH COO
H
2
1
kwas 2-aminopropanowy
NH 2
Walina
Val V
pK 1 = 2,2 pK 2 = 9,7
pI 5,97
Egzogenny
CH 3
α
CH COOH
CH
CH 3
3
2
1
4
NH 2
kwas 2-amino-3-metylobutanowy
Leucyna Leu L
pK 1 = 2,3 pK 2 = 9,7
pI 5,98
Egzogenny
CH 3
α
CH COOH
CHCH 2
CH 3
4
3
2
1
NH 2
kwas 2-amino-4-metylopentanowy
Izoleucyna Ile I
pK 1 = 2,3 pK 2 = 9,8
pI 6,02
Egzogenny
5
4
CH 3
CH 2
3
α
CH COO
CH
H
2
1
CH 3
kwas 2-amino-3-metylopentanowy
NH 2
α
5
303480526.002.png
V
¾ Aminokwasy obojętne zawierające grupę hydroksylową
Seryna
Ser S
pK 1 = 2,2 pK 2 = 9,2
pI 5,68
CH 2
3
CH COO
α
H
2
1
pK 3 = ~13
kwas 2-amino-3-hydroksypropanowy
OH
NH 2
Treonina Thr T
pK 1 = 2,1 pK 2 + 9,1
pI 5,60
Egzogenny
α
CH 3
CH
CH COO
H
3
4
2
1
pK 3 = ~13
OH
NH 2
kwas 2-amino-3-hydroksybutanowy
¾ Aminokwasy obojętne zawierające siarkę :
Cysteina Cys C
pK 1 = 1,9 pK 2 = 10,8 pK 3 = 8,3 pI 5,07
α
CH
CH COO
H
3
2
2
1
kwas 2-amino-3-merkaptopropanowy
NH 2
Metionina Met M pK 1 = 2,1 pK 2 = 9,3
pI 5,75
Egzogenny
α
CH 3
S
CH 2
CH
CH COO
H
2
4
3
2
1
NH 2
kwas 2-amino-4-metylotiobutanowy
¾ Aminokwasy obojętne zawierające drugorzędowy atom azotu:
Prolina
Pro P
pK 1 = 2,0 pK 2 = 10,6
pI 6,30
N
α
COOH
1
H
nie daje pozytywnego wyniku reakcji z ninhydryną
SH
2
303480526.003.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin