Нуклеиновые кислоты: введение

Нуклеиновые кислоты (НК) играют огромную биологическую роль. Они осуществляют перенос генетической информации в живых существах от одного поколения к другому. Это происходит путем управления точным ходом биосинтеза белков в клетках. 

Пиримидиновые и пуриновые основания

Гетероциклические соединения 

Циклические соединения, содержащие в цикле не только углеродные атомы, но и атомы других элементов (O, N, S и др.), называют гетероциклическими (от греч. heteros – иной, разный).  

Гетероциклические соединения широко распространены в природе. Огромное количество их получено синтетически. Это привело к тому, что возник самостоятельный раздел в органической химии – химия гетероциклических соединений. 

Гетероциклы играют большую роль в биологии, медицине, сельском хозяйстве, технике. Они входят в состав витаминов, антибиотиков, животных и растительных клеток. Используют их в качестве биокатализаторов. 

Гетероциклические соединения обычно классифицируют по размеру цикла. Наиболее устойчивыми являются пяти- и шестичленные гетероциклы. 

Изомерия аминокислот: детали

Изомерия: общие понятия 

Изомерами называются вещества одинакового состава (т.е. имеющие одинаковую суммарную формулу), но обладающие различными физическими и химическими свойствами. Если изомеры различаются порядком связи атомов, говорят о структурной изомерии (например, цитрат и изоцитрат, лейцин и изолейцин). Причиной других форм изомерии является различное расположение заместителей при двойной связи или наличие в молекуле хирального центра. 

Белки: введение

Белки (протеины) – азотсодержащие биополимеры, состоящие из соединенных в определенной последовательности пептидными связями остатков молекул альфа-аминокислот. 

Являясь высшей формой развития органического мира, белки служат основой всего живого на Земле. 

Характеристика отдельных протеиногенных аминокислот

Характеристика отдельных протеиногенных аминокислот 

(1) – алифатические 

Глицин (гликокол, альфа-аминоуксусная кислота) – единственная оптически неактивная аминокислота. Имеет сладкий привкус и является одной из самых распространенных. Особенно много ее в желатине. Является предшественником при биосинтезе пуринов, порфириновой части гемоглобина, хлорофилла, геминовых ферментов. Участвует в образовании клеточных стенок бактерий. Функционирует как тормозный медиатор в спинном мозге и в большинстве структур ствола мозга, где находится в высоких концентрациях.

L-аланин (альфа-аминопропионовая кислота) содержится практически во всех белках. Играет большую роль в обмене азотистых соединений. Может быть исходным продуктом для синтеза каротиноидов, каучука, жиров и углеводов.

L-валин (альфа-аминоизовалериановая кислота) обладает способностью к гидрофобным взаимодействиям, что важно при создании и стабилизации структуры белковой молекулы. Содержится во многих белках, но обычно в небольших количествах. Участвует в синтезе алкалоидов, некоторых циклопептидов, пантотеновой кислоты, пенициллина.

L-лейцин (альфа-аминоизокапроновая кислота) и L-изолейцин (альфа-амино-бета-этил-бета-метилпропионовая кислота) плохо растворимы в воде. В белках содержатся в незначительных количествах, способны к гидрофобным взаимодействиям. Являются источником сивушных масел при брожении. 

Протеиногенные аминокислоты

Протеиногенные аминокислоты. 20 аминокислот кодируются генетическим кодом и включаются в белки в процессе трансляции. Классификация этих аминокислот основана на химическом строении и полярности боковых цепей. Выделяют: 

1)      Алифатические (глицин, аланин, валин, лейцин, *изолейцин – 5); 

2)     Серосодержащие (цистеин, метионин – 2); 

3)     Ароматические (фенилаланин, тирозин, триптофан – 3); 

4)     Иминокислота (пролин – 1); 

5)     Гидроксикислоты/содержащие гидроксильную группу (серин, *треонин – 2); 

6)     Содержащие дополнительную аминогруппу/карбоксамидную группу (аспарагин, глутамин – 2); 

7)     Заряженные:

7.1) отрицательно – кислые (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота – 2); 

7.2) положительно – основные (гистидин, лизин, аргинин – 3). 

*Изолейцин и треонин содержат дополнительный хиральный центр.

Валин, лейцин, изолейцин; метионин; фенилаланин, триптофан; треонин; лизин – незаменимые аминокислоты (8): они не синтезируются в организме человека и должны поступать вместе с пищей.