Основы органической химии для студентов нехимических специальностей - Тейлор Г.
ISBN 5-03-000281-2
Скачать (прямая ссылка):
Аспарагин H2NCOCH2CH (NH2) со2н Asp---NH2
Глутамин3 H2NCOCH2CH2CH (NH2) со2н Glu---NH2
Орнитин H2N (СН2) зСН (NH2) со2н Orn
Лизин H2N (СН2)4СН (NH2) со2н Lys
Аргинин HNv Arg
^ С---NH (СН2) зСН (NH2) со2н
H2N/
Цистеин HSCH2CH(NH2)C02H Cy---SH
Цистин S---CH2CH(NH2)C02H Cy---S---S---Cy
1
Метионин
Серина
Треонин
Г идроксилизин
Фенилаланин3
Диаминопиме-линовая кислота6
Тирозин
Пролин
Г идроксипро-лин
S—CH2CH(NH2)C02H
CH3SCH2CH2CH (NH2) со2н
H0CH2CH(NH2)C02H
СНзСН (ОН) СН (NH2) С02Н
H2NCH2CH (ОН) СН2СН2СН (NH2) С02Н
C6H5CH2CH(NH2)C02H
H02CCH (NH2) СН2СН2СН2СН (NH2) со2н
но-
CH2CH (NH2) со2н
-со„н
н2с—сн2 н2с^ \н-
\NH/
ноне—сн2
н$/ \:нсо2н \nh/
Met
Ser
Thr
Lys—ОН Phe
Туг
Pro
Hypro
Аминокислоты и белки
291
Продолжение табл. 18.1
Название Формула Сокращенное
обозначение
Гистидин N---С---СН2СН (NH2) со2н His
нс^ \:н
Триптофан -С---CH8CH(NH2)C02H Try
Креатин HN. /СН3
H2N/ хсн2со2н
а В природе встречаются D- н L-формы.
® DD-, LL- н .незо-формы входят в состав муропептидов клеточных стенок бактерий.
RCH(NH2)C02H содержит как кислотную, так и основную группы и в твердом состоянии и в нейтральных растворах имеет строение не RCH(NH2)C02H, а структуру «внутренней соли» RCH (+NH3) С02“. Такой диполярный тип структуры (называемый цвиттер-ионами, ср. мочевину, разд. 8.13.1) обусловливает низкую растворимость аминокислот в органических растворителях и высокую температуру плавления (что характерно для ионных соединений), хотя водородные связи также в значительной степени могут определять эти свойства. Наличие как основной, так и кислотной группы в молекуле означает, что в водном растворе реальное строение частиц зависит от значения pH. При низком значении pH карбоксильная группа находится в недиссоциированном состоянии, а аминогруппа — в протони-рованной форме. При высоком значении pH аминокислоты в водном растворе присутствуют в виде аминокарбоксилат-анионов. При промежуточных значениях pH основная частица, находящаяся в растворе, — это цвиттер-ион, форма
Таблица 18.2.
pH Преобладающая форма Заряд ча
стицы
0 RCH(NH3)C02H +1
7 RCH(NH3)C02- 0
14 RCH(NH2)C02- ---1
19*
292
Глава 18
RCH(NH2)C02H никогда не присутствует в сколько-нибудь значительной степени (табл. 18.2).
pH раствора аминокислоты, при котором средний заряд молекулы равен нулю, называется «изоэлектрическая точка*». Совершенно необязательно считать, что в изоэлектрической точке все молекулы находятся в форме цвиттер-иона, на самом деле существует равновесие между протонированными и депро-тонированными частицами, а преобладают в растворе цвиттер-ионы.
Аминокислоты, имеющие структуру RCH(NH2)C02H, могут существовать в виде энантиомеров.
Проекции Фишера для двух возможных структур аминокислот изображены выше. Та аминокислота, в проекции которой карбоксильная группа располагается наверху, группа R — внизу, а аминогруппа — справа от углеродной цепи, называется D-энантиомером. Это обозначение такое же, как для а-гидроксикислот (разд. 15.1.2), но отличается от обозначения углеводов, что может привести к путанице (разд. 12.3). При обозначении хиральности аминокислот с помощью символов Я и S (разд. 12.3) теоретически порядок старшинства группы может меняться при достаточно существенных изменениях структуры боковой цепи. Практически боковые цепи большинства биологически важных аминокислот имеют такое старшинство NH2-и СОгН-групп, при котором обозначения d, ьи R, S совпадают, т. е. d =R и l =S (исключение составляют цистеин и цистин).
Огромное большинство природных хиральных а-аминокислот имеет L-конфигурацию. Некоторые D-аминокислоты встречаются в белках грибов, обладающих активностью антибиотиков, а также в муропептидах клеточных стенок грамположи-тельных бактерий. Фермент, который специфически катализирует окисление D-аминокислот, встречается в печени высших животных.
* Аминокислота, содержащая одну аминогруппу и одну карбоксильную группировку, имеет два значения р/Са, соответствующих диссоциации групп
ЫНз+ и С02Н в катионе RCH(NH3)C02H. Для этих простых кислот изоэлектрическая точка задается следующим соотношением: рНИзоэлектр= (p/Ci+
со2н
со2н
nh2
со2н
L
н
+Р*а)/2.
Аминокислоты и белки
293
18.1.3. Реакции аминокислот
+
