Медико биологическое значение альфа аминокислот. Аминокислоты: их значение для здоровья человека. Окислительное дезаминирование аминокислот; глутаматдегидрогеназа. Непрямое дезаминирование аминокислот. Биологическое значение

Какова биологическая роль аминокислот? Попробуем вместе найти ответ на этот вопрос. Выявим особенности строения данного класса органических веществ, их химические свойства, основные области применения.

Исторические сведения

Первой открытой аминокислотой был глицин. Его синтезировали в 1820 году путем кислотного гидролиза желатина. Расшифровать аминокислотный состав белковых молекул удалось только к середине прошлого века, именно тогда была выявлена аминокислота - треонин.

Основные функции

На данный момент имеется информация о 300 аминокислотах, выполняющих в организме различные функции.

Какова основная биологическая роль из них считают стандартными (протеиногенными), поскольку именно они входят в состав основных белковых молекул.

Эти соединения входят в состав определенных белков. Оксиприлин является основой коллагена, эластин образуется десмозином.

Они могут быть промежуточными веществами в обменных процессах. Такую функцию выполняет цитруллин, орнитин.

Биологическая также состоит в синтезе нуклеотидов, полиамидов. Углеродная цепочка этих соединений используется для образования иных органических веществ:

глюкоза синтезируется из глюкогенных аминокислот;
липиды образуются кетогенными соединениями.

Биологическая роль аминокислот заключается в возможности их использования для определения функциональных групп. Цистеин применяют при выявлении сульфатной группы. Аспарат используется при выявлении аминогруппы.

Особенности номенклатуры

Как правильно назвать классификация, биологическая роль этих соединений рассматриваются даже в курсе школьной программы.

Аминокислоты являются производными карбоновых кислот, в составе которых один атом водорода замещается аминогруппой.

В зависимости от расположения этой функциональной группы, у одного соединения может существовать несколько изомеров. Химики используют сразу три разных тривиальную, систематическую.

Тривиальные названия данных соединений связаны с тем источником, из которого они были выделены. Серин включен в состав фиброина шелка, глутамин обнаружен в клейковине злаковых растений. Цистин присутствует в камнях мочевого пузыря.

Рациональное название связано с производной карбоновой кислоты, а сокращенное обозначение применяют при указании последовательности расположения аминокислот в белковой молекуле. В биохимии пользуются сокращенными и тривиальными названиями этих соединений.

Классификация аминокислот

Для того чтобы понять, какова биологическая роль аминокислот и их применение, остановимся подробнее на видах классификации этих органических соединений.

В настоящее время используется несколько видов классификации:

по радикалу;
по степени его полярности;
по варианту синтеза в организме.

По строению радикала в органической химии выделяют разные виды аминокислот.

Алифатические соединения могут содержать по одной карбоксильной и аминогруппе, в таком случае они являются моноаминокарбоновыми соединениями.

При наличии двух СООН и одной аминогруппы вещества называют моноаминодикарбоновыми веществами.

Также выделяют диаминомонокарбоновые и диаминодикарбоновые формы аминокислот.

Циклические виды отличаются не только количеством циклов, но и их качественным составом.

По Ленинджеру, аминокислоты подразделяют на четыре группы по особенностям взаимодействия углеводородного радикала с водой:

гидрофобные;
гидрофильные;
отрицательно - заряженные;
положительно-заряженные.

В зависимости от способности аминокислот синтезироваться в человеческом организме выделяют незаменимые (поступают с пищей), а также заменимые виды.

Многочисленными научными экспериментами была доказана биологическая роль альфа-аминокислот.

Физические свойства

Чем характеризуются аминокислоты? Номенклатура, свойства, биологическая роль этих соединений предлагается выпускникам школ на едином государственном экзамене по химии. Эти органические кислоты хорошо растворяются в воде, обладают высокой точкой плавления.

Их оптическая активность объясняется присутствием в молекулах асимметричного углеродного атома (исключением является только глицин). Именно поэтому были обнаружены L- и D-стереоизомеры аминокислот.

Изомеры L-ряда обнаружены в составе белков животных. Величина водородного показателя для этих соединений находится в диапазоне 5,5-7.

Химические свойства

Рассмотрим подробнее аминокислоты. Строение, химические свойства, биологическая роль этих органических веществ необходимо знать.

Специфика химических свойств аминокислот заключается в их двойственности. Причиной амфотерности является наличие двух функциональных групп в составе этих органических кислот.

Присутствие карбоксильной группы СООН придает этим соединениям кислотный характер. Они легко вступают во взаимодействие с активными металлами, основными оксидами, щелочами. Также кислотность свойств этих органических соединений проявляется в реакции этерификации (со спиртами образуют эфиры).

Аминокислоты могут также вступать в химическое взаимодействие с солями, образованными слабыми минеральными кислотами. В качестве примера такой реакции можно рассматривать взаимодействие аминокислот с гидрокарбонатами и карбонатами.

Основные свойства данного класса заключаются в способности аминокислот реагировать с другими кислотами по аминогруппе. При этом образуются соли.

Биологическая роль декарбоксилирования аминокислот в том, что образуется нейтральная среда, которая абсолютно безопасна для живого организма.

Позволяет выявлять в растворе аминокислот. Суть реакции заключается в том, что бесцветный раствор нингидрина при взаимодействии с аминокислотой, будет конденсироваться в форме димера через атом азота, который отщепляется от аминогруппы соответствующей кислоты.

Получаемый пигмент имеет красно-филолетовый оттенок, кроме того, происходит декарбоксилирование аминокислоты, в результате которого образуется определенный альдегид и оксид углерода (4).

Именно нингидриновая реакция используется биологами при анализе первичной структуры белковых молекул. По интенсивности окраски можно выявить количественное содержание аминокислот в исходном растворе, поэтому подобный анализ уместен при выявлении концентрации аминокислот.

Специфические реакции

В аминокислотах, кроме карбоксильной и аминогруппы, могут содержаться дополнительные функциональные группы. Для их определения в научно-исследовательских лабораториях проводят качественные реакции.

Аргинин можно выявить в смеси путем осуществления качественной реакции Сакагучи (на гуанидиновую группу). Цистеин можно определить методом Фоля, специфичным для SH-группы.

Реакция нитрования (ксантопротеиновая реакция) дает возможность подтверждать присутствие в смеси ароматической аминокислоты. Реакция Миллона предназначена для выявления гидроксильной группы в ароматическом кольце тирозина.

Особенности пептидной связи

Чем характеризуются Их биологическая роль связана с образованием молекул пептидов. При взаимодействии между собой нескольких молекул аминокислот, происходит отщепление молекул воды, а остатки аминокислот с помощью пептидной (амидной) связи образуют пептиды.

Число аминокислотных остатков, образующих полипептид, существенно варьируется. Те пептиды, которые содержат не более десяти аминокислотных остатков, именуют олигопептидами. В названии образующегося соединения часто указывают количество аминокислотных остатков.

Если в составе вещества содержится больше десяти аминокислотных остатков, соединения называют полипептидами. Для тех соединений, в составе которых больше пятидесяти остатков аминокислот, продукт их синтеза называют белком.

Так, гормон глюкаген, в составе которого есть 29 аминокислот, биологи называют гормоном. Аминокислотными остатками считают мономеры исходных органических кислот, из которых образуются белковые соединения.

Тот остаток аминокислоты, который записывается слева, имеет аминогруппу, называют N-концевым, фрагмент, обладающий карбоксильной группой, считают С-концевым, его принято записывать справа.

При наименовании полученного полипептида используют сокращенные названия аминокислот, из которых он образуется. Например, если во взаимодействии принимали участие глицин, серин, аланин, получаемый трипептид будет читаться как глицилсерилаланин.

Значимость некоторых аминокислот

Глицин (аминоуксусная кислота) является донором углеродных фрагментов, которые нужны для образования гемоглобина, пиррола, холина, нуклеотидов, а также для синтеза креатина.

Серин присутствует в составе активных центров ферментов. Эта аминокислота нужна для процесса синтеза фосфопротеина (казеина натурального молока).

Глюкогенная кислота нужна для формирования вторичной, третичной структуры белковой молекулы. В этом соединении есть самая реакционно-активная функциональная группа, поэтому вещество легко вступает в окислительно-восстановительные процессы, связывает тяжелые металлы в виде нерастворимых соединений. Именно она выполняет функцию донора сульфатной группы, востребованной для синтеза серосодержащих веществ.

Заключение

Аминокислоты являются амфотерными органическими соединениями, имеющими важное биологическое значение. Именно аминокислотные остатки в процессе синтеза образуют последовательность, которая является первичной структурой белковой молекул. В зависимости от того, как именно выстроятся аминокислотные фрагменты, синтезируется белок, специфичный для каждого живого организма.

Значение аминокислот для организма человека. Аминокислоты – это класс органических соединений, в состав которых входит функциональная карбоксильная группа -СООН и аминогруппа NH2-. Из организмов выделено 20 важнейших аминокислот, список которых приведен ниже:

Глицин Цистеин Фенилаланин
Аланин Метионин* Тирозин
Валин* Лизин* Гистидин
Лейцин* Аргинин Триптофан*
Изолейцин* Глутаминовая кислота Пролин
Серин Аспарагиновая кислота
Треонин* Аспарагин

Каждая аминокислота имеет свое название особое строение и свойства. Многие аминокислоты находят применение, в частности, в медицине, животноводстве, ветеринарии. В живых организмах аминокислоты используются для биосинтеза белков и других биологически важных соединений. Бактерии и растения могут синтезировать им аминокислоты из более простых веществ. Однако в организме животных и человека некоторые аминокислоты синтезироваться не могут и поэтому они должны поступать в организм только с пищей. Эти кислоты названы незаменимыми. (В списке кислот они отмечены звездочкой).

Поступление в организм незаменимых аминокислот определяется количеством и аминокислотным составом пищевых белков. Это надо учитывать при организации правильного питания. Недостаток любой из незаменимых аминокислот в организме приводит к нарушению обмена веществ, замедлению роста и развития.

В отдельных белках встречаются редкие (нестандартные) аминокислоты, которые образуются путем различных химических превращений боковых групп обычных аминокислот в ходе синтеза белка на рибосомах или после его окончания (так называемая посттрансляционная модификация белков). Например, в состав коллагена (белка соединительной ткани) входят гидроксипролин и гидроксилизин, являющиеся производными пролина и лизина соответственно; в мышечном белке миозине присутствует метиллизин; только в белке эластине содержится производное лизина - десмозин.

Аминокислоты находят широкое применение в качестве пищевых добавок. Например, лизином, триптофаном, треонином и метионином обогащают корма сельскохозяйственных животных, добавление натриевой соли глутаминовой кислоты (глутамата натрия) придает ряду продуктов мясной вкус. В смеси или отдельно аминокислоты применяют в медицине, в том числе при нарушениях обмена веществ и заболеваниях органов пищеварения, при некоторых заболеваниях центральной нервной системы. Аминокислоты используются при изготовлении лекарственных препаратов, красителей, в парфюмерной промышленности, в производстве моющих средств, синтетических волокон и пленки и т. д.

Для хозяйственных и медицинских нужд аминокислоты получают с помощью микроорганизмов путем так называемого микробиологического синтеза (лизин, триптофан, треонин); их выделяют также из гидролизатов природных белков (пролин, цистеин, аргинин, гистидин). Но наиболее перспективны смешанные способы получения, совмещающие методы химического синтеза и использование ферментов.

Аминокислоты — сложные органические вещества, состоящие из углеводородного скелета и двух дополнительных групп: аминной и карбоксильной. Последние два радикала обусловливают уникальные свойства аминокислот — они могут проявлять свойства как кислот, так и щелочей: первые — за счет карбоксильной группы, вторые — за счет аминогруппы. Теперь, когда, что такое аминокислоты с точки зрения биохимии, — мы разобрались, давайте рассмотрим их влияние на организм человека и применение в спорте.

Для спорта аминокислоты важны своим участием в . Именно из отдельных аминокислот строятся нашего тела — мышечная, скелетная, печеночная, соединительная ткани. Помимо этого, некоторые аминокислоты непосредственно участвуют в обмене веществ, например, аргинин участвует в, так называемом, орнитиновом цикле мочевины — уникальном механизме обезвреживания аммиака, образующегося в печени в процессе переваривания белков.

Из тирозина в коре надпочечников синтезируются катехоламины — адреналин и норадреналин — гормоны, функция которых — поддержание тонуса сердечно сосудистой системы, мгновенная реакция на стрессовую ситуацию и, в итоге, сохранение жизни индивидуума.
Триптофан является предшественником гормона сна — мелатонина, вырабатывающегося в шишковидном теле — эпифизе, в головном мозге. При недостатке этой аминокислоты в рационе, процесс засыпания сильно усложняется, приводя к бессоннице и ряду заболеваний, ею обусловленных. Перечислять можно долго, однако остановимся на аминокислоте, значение которой особенно велико для спортсменов и людей, умеренно занимающихся спортом.

Для чего нужен глютамин?

— аминокислота, которая лимитирует синтез протеина, из которого состоит наша иммунная ткань — лимфатические узлы и отдельные образования лимфоидной ткани. Значение этой системы переоценить трудно, ведь без должного сопротивления инфекциям ни о каком тренировочном процессе говорить не приходится. Тем более, что каждая тренировка — не важно, профессиональная или любительская — является дозированным стрессом.

Стресс — необходимое явление для того, чтобы сдвинуть с места нашу «точку равновесия», то есть вызвать определенные биохимические и физиологические изменения в организме человека. Однако, любой стресс — это цепь реакций, мобилизующих тело. В промежуток, характеризующий регресс каскада реакций симпатоадреналовой системы (а именно они и олицетворяют собой стресс) происходит снижение синтеза лимфоидной ткани. Из-за этого процесс распада в ней превышает скорость синтеза, а, значит, иммунитет ослабевает. Так вот, дополнительный прием глютамина помогает свести к минимуму этот не совсем желательный, но неизбежный эффект физической нагрузки

Незаменимые и заменимые аминокислоты

Для того чтобы понять, для чего нужны незаменимые аминокислоты в спорте, необходимо иметь общие представления о белковом обмене. Потребленные человеком белки на уровне желудочно-кишечного тракта обрабатываются ферментами — веществами, расщепляющими ту пищу, которую мы употребили.

В частности, белки распадаются сперва до пептидов — отдельных цепочек аминокислот, не имеющих четвертичной пространственной структуры. И уже пептиды распадутся на отдельные аминокислоты. Те, в свою очередь, могут быть усвоены организмом человека. Это значит, что аминокислоты всасываются в кровь, и только с этого этапа могут быть использованы в качестве продуктов для синтеза белка тела.

Забегая вперед скажем, что прием отдельных аминокислот в спорте, помогает сократить данный этап — отдельные аминокислоты будут сразу же всасываться в кровь и процессы синтеза, и, соответственно, биологический эффект аминокислот наступит быстрее. Всего существует двадцать аминокислот, образующих полный спектр последних. Для того, чтобы процесс синтеза белка в теле человека стал возможным в принципе, в рационе человека должен присутствовать полный спектр аминокислот.

Незаменимые

Вот с этого момента и появляется понятие незаменимости. К незаменимым аминокислотам относятся строго те, которые наше тело не способно синтезировать самостоятельно из каких- то других аминокислот. То есть, появиться им,кроме как из продуктов питания, неоткуда. Таких аминокислот восемь плюс 2 частично-заменимые. Рассмотрим в таблице, в каких продуктах содержится аминокислота и ее роль в организме человека:

Название	В каких продуктах содержится?	Роль в организме
	Орехи, овес, рыба, яйца, курица, .	Снижает содержание сахара в крови.
	Нут, чечевица, кешью, мясо, рыба, яйца, печень, мясо.	Восстанавливает мышечную ткань.
	Амарант, пшеница, рыба, мясо, большинство молочных продуктов.	Принимает участие в усвоении кальция.
	Арахис, грибы, мясо, бобовые, молочные продукты, многие зерновые.	Принимает участие в обменных процессах азота.
Фенилаланин	, орехи, творог, молоко, рыба, яйца, разные бобовые.	Улучшение памяти.
Треонин	Яйца, орехи, бобы, молочные продукты.	Синтезирует коллаген.
	, яйца, мясо, рыба, бобовые, чечевица.	Принимает участие в защите от радиации.
Триптофан	Кунжут, овес, бобовые, арахис, кедровые орехи, большинство молочных продуктов, курица, индейка, мясо, рыба, сушенные .	Улучшает и делает сон глубже.
Гистидин (частично-заменимая)	Чечевица, соевые бобы, арахис, лосось, говяжье и куриное филе, свиная вырезка.	Принимает участие в противовоспалительных реакциях.
(частично-заменимая)	Йогурт, кунжут, семена тыквы, швейцарский сыр, говядина, свинина, арахис.	Способствует росту и восстановлению тканей организма.

В достаточном количестве они содержаться в животных источниках белка — рыбе, мясе, птице. При отсутствии таковых в рационе, весьма целесообразен прием недостающих аминокислот в качестве добавок спортивного питания. Особенно это актуально для спортсменов-вегетарианцев. Крайне большое внимание последним нужно обратить на такие добавки, как ВСАА — смесь лейцина, валина и изолейцина.

Именно по этим аминокислотам возможна «просадка» в рационе, не содержащем животных источников белка. Для спортсмена, не важно профессионала или любителя, это абсолютно не допустимо, так как в долгосрочной перспективе приведет к катаболизму со стороны внутренних органов и к заболеваниям последних. В первую очередь, печени.

Заменимые

Заменимые аминокислоты и их роль, рассмотрим в таблице ниже:

Что происходит с аминокислотами и протеинами в вашем теле?

Аминокислоты, попавшие в кровоток, распределяются, в первую очередь, по тканям тела, где в них есть наибольшая потребность. Именно поэтому, если у вас есть «просадка» по определенным аминокислотам, прием дополнительного количества белка, богатого ими, либо прием дополнительных аминокислот, будет вам полезен.

Синтез белка происходит на клеточном уровне. В каждой клетка есть ядро — самая важная часть клетки. Именно в ней происходит считывание генетической информации и ее воспроизводство. По сути дела, вся информация закодирована в последовательности аминокислот.

Как выбрать аминокислоты простому любителю, умеренно занимающемуся спортом 3-4 раза в неделю? Никак. Они ему просто не нужны. На современном этапе развития человечества, более важным для такого любителя будет, в первую очередь:

Начать питаться регулярно, в одно и то же время.
Сбалансировать свой рацион по белкам жирам и углеводам.
Убрать фастфуд и некачественную пищу из своего рациона.
Начать употреблять достаточное количество воды — 30 мл на килограмм массы тела.
Отказаться от рафинированного сахара.

Эти, казалось бы, банальные манипуляции с рационом принесут гораздо больше, чем добавление в рацион каких бы то ни было добавок. Более того, эти самые добавки, без соблюдения этих условий, будут абсолютно бесполезны. Как вы можете быть уверены в том, какие аминокислоты вам нужны, если вы питаетесь непонятно чем? Откуда вы знаете, из чего сделаны котлеты в столовой? Или сосиски? Или что за мясо в котлете в бургера? Про начинку для пиццы вообще промолчим. Поэтому прежде, чем делать вывод о потребности в аминокислотах, нужно начать питаться тем, что приготовил сам, из простых и чистых продуктов. Ну, и выполнить описанные выше шаги. То же самое касается дополнительного приема белка, если в вашем рационе присутствует белок, в количестве 1,5- 2 грамма на килограмм массы тела, никакой дополнительный белок вам не нужен. Лучше потратить деньги на покупку качественных продуктов питания.

Важно понимать, что протеин и аминокислоты — это не фармакологические препараты!

Это всего лишь добавки спортивного питания. И ключевое слово здесь — добавки. Добавлять их следует по потребности. А для того, чтобы понять, есть ли потребность, нужно контролировать свое питание. В случае, если вы уже прошли описанные выше шаги, и поняли, что добавить в рацион что-либо нужно, все, что вы должны сделать, — это пойти в магазин спортивного питания и выбрать соответствующий продукт, сообразно вашим финансовым возможностям. Единственное, чего не следует делать, так это покупать аминокислоты с натуральным вкусом — пить их довольно трудно, в силу чрезвычайной горечи.

Вред, побочные эффекты, противопоказания

Если у вас есть заболевания, которые характеризуются непереносимостью одной из аминокислот спектра, вы об этом знаете с рождения, так же как и ваши родители. Этой аминокислоты нужно избегать и дальше. Если же этого нет, говорить о вреде и противопоказаниях для БАДов глупо.

Аминокислоты — составляющая часть белка, белок — привычная часть рациона человека. Все то, что продается в магазинах спортивного питания, не является фармакологическими препаратами! И говорить о каком-то вреде и противопоказаниях — дело старушек на лавочке у подъезда. По той же причине мы не будем рассматривать такое понятие, как побочные эффекты аминокислот — оно попросту не состоятельно.

Трезво подходите к своему рациону, занятиям, жизни! Будьте здоровы!

Кроме участия в биосинтезе белков, аминокислоты выполняют множество других самостоятельных функций.

1. участвуют в биосинтезе нейромедиаторов и гормонов:

Из аминокислоты серина образуется медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин

Из фенилаланина или тирозина образуется медиатор симпатической нервной системы норадреналин и гормоны адреналин, тироксин.

Из глутаминовой кислоты синтезируется ГАМК

2. аминокислоты глицин, глутаминовая обладают нейромедиаторными функциями

3. аспарагиновая кислота необходима в синтезе азотистых оснований нуклеиновых кислот(аденина, гуанина, урацила, тимина, цитозина)

4. глутаминовая и аспарагиновая кислоты участвуют в обезвреживании аммиака

5. аминокислота метионин передает свою активную метильную группу для образования тимина., холина, адреналина.

6. в условиях углеводного голодания из аминокислот в организме человека синтезируется глюкоза.

Поэтому аминокислоты используются в качестве лекарственных препаратов:

глутаминовая, метионин, глицин, цистеин, триптофан.

Применение аминокислот и их производных в качестве

Лекарственных препаратов

Аминалон (Aminalonum) – 4- аминобутановая кислота(ГАМК)- белый кристаллической порошок с горьким вкусом. Легко растворим в воде, очень мало в спирте. Среда 5% водного раствора близкая к нейтральной(рН= 6, 5 -7 , 5)

Применение связано с высокой биологической активностью в качестве тормозного нейромедиатора и участием в метаболических процессах в мозге.

Применяют при сосудистых заболеваниях мозга, головными болями, сопровождающихся нарушением памяти, речи, после травм мозга и инсульта., при алкогольной болезни. У детей при нарушении нейро-психического развития, при детских церебральных параличах. Форма выпуска – таблетки.

Вопросы

1. Почему это соединение плохо растворимо в спирте, хотя 1-аминобутан и бутановая кислота, содержащие одинаковое с аминалоном число атомов углерода, хорошо растворимы в спирте?

Цистеин (Cysteinum) – 2-амино - 3- меркаптопропановая кислота

Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде. Цистеин участвует во многих метаболических процессах в организме, НS – группы участвуют в стабилизации третичной структуры белка, образовании сульфогруппы - OSO 3 H , которая присутствует в полисахаридах (например, антикоагулянте крови гепарине). Цистеин необходим для обмена веществ в хрусталике глаза, недостаток цистеина способствует развитию катаракты.

Цистеин применяют в виде 2% водного раствора для электрофореза, глазных ванночек, приготовления глазных капель. Выпускают порошок во флаконах из темного стекла, плотно закрытых, пробки заливают парафином. Растворы готовят непосредственно перед применением. Хранят в темном, защищенном от света месте.

Вопросы

1. С чем связана необходимость хранить цистеин в плотно закрытых флаконах, защищая от действия света? Какой химический процесс инициируется при несоблюдении правила хранения?

2. Связано ли условие приготовления раствора перед употреблением с изменениями, которые могут быть аналогичными (вопрос 1) ?

Постарайтесь записать уравнения реакций.

Меркамин (Mercaminum)- 2- аминоэтантиол- 1

Оказывает профилактическое радиозащитное действие при остром лучевом поражении, в профилактических целях перед возможным облучении(космический полет), повышает устойчивость организма к действию радиации. Уменьшает возникновение свободных радикалов в тканях, защищает тиольные группы ферментов от окисления.

Применяют в виде солей: хлороводородной и с аскорбиновой кислотой. Вводят внутривенно 1-2 мл в виде 10% раствора.

Вопросы.

1. Какая аминокислота в результате декарбоксилирования образует меркамин?

2. Какое химическое превращение происходит с меркамином в процессе радиопротекторного действия?

Постарайтесь написать уравнения реакций.

3. Напишите реакцию образования хлороводородной соли.

Цистамин – дисульфид меркамина Имеет аналогичные показания. Назначают реr оs(внутрь)

Вопрос.

1. Запишите структурную формулу цистамина

2. Может лиоказывать радиопротекторное действие сам цистамин или необходимо его превращение в иное химическое соединение?

Гистамин (Histaminum) Выпускается в виде дигидрохлорида. Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде, рН водного раствора 4,0 – 5,0.

В организме человека вырабатывается тучными клетками и выделяется в ответ на появление в организме чужеродных веществ- аллергенов. Свободный гистамин вызывает спазм гладкой мускулатуры(в том числе и бронхов), расширение капилляров, снижение артериального давления. Усиливает секрецию соляной кислоты в составе желудочного сока.Применениекак лекарственного средства ограничено. Используется в фармакологии, физиологии, биохимии для экспериментальных исследований.

Вопросы.

Напишите реакцию получения гистамина из соответствующей аминокислоты. Как она называется?
Объясните образование соли дихлорида гистамина. Укажите два основных центра в молекуле гистамина, сравните их основность.
Запишите формулу цвиттер-иона той аминокислоты, из которой образуется гистамин. Укажите область значения рI

Приложение

Общий список аминокислот и сокращенные обозначения (лат)

Алифатические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Аланин(Ala)

Валин (Val)

Глицин (Gly)

Изолейцин(Ile)

Лейцин (Leu)

Ароматические аминокислоты моноаминокарбоновые

Тирозин (Tyr)

Фенилаланин (Phe)

Гетероциклические ароматические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Гистидин (His)

Триптофан (Trp)

Циклическая аминокислота

Пролин(Pro)

Моноаминодикарбоновые аминокислоты и их амиды

Аспарагиновая (Asp)

Аспарагин (Asn)

Глутаминовая (Glu)

Глутамин(Gln)

Диаминомонокарбоновые кислоты

Аминокислоты - это химические соединения, из которых синтезируются все белки любого живого организма. Их отличительной особенностью является тот факт, что они на 15 процентов состоят из молекул азота.

Их важность для любого живого организма сложно переоценить, прежде всего, потому что любая клеточная мембрана, о каком бы органе не шла речь, на 80 процентов состоит из белков и только на 20 из жиров, а как я уже говорила, все молекулы протеинов созданы из аминокислот.

Классификация аминокислот

Биохимия подразделяет их на две всеобъемлющие группы: заменимые и незаменимые. Критерий классификации очевиден - способность синтезироваться в организме человека, первые могут создаваться из других веществ, вторые нет.

В данный момент времени насчитывается 28 аминокислот. Кстати сказать, ещё несколько лет назад учёные полагали, что их всего 20, но они ошибались. Как знать, возможно, в ближайшие десятилетия мы услышим новые названия подобных химических соединений.

Незаменимыми считаются следующие: лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, треонин и валин, гистидин.

Вторая группа формируется за счёт следующих соединений: аланин, аргинин, аспарагин, аспартовую кислоту, гамма-аминомасляную кислоту, глютамовую кислоту, глютамин, глицин, пролин, серин, таурин, тирозин, цитруллин, цистерн.

Метаболизм аминокислот

Печень, образно называемая химической лабораторией организма, является основным органом, отвечающим за процессы биосинтеза. Этот процесс выглядит следующим образом.

Попадая в желудочно-кишечный тракт, молекулы белков, обладающие весьма сложной структурой, под действием ферментов расщепляются на более простые соединения - аминокислоты.

Далее, по системе сосудов, эти вещества попадают в печень, где и осуществляется «таинство» биосинтеза. При наличии дефицита какой-либо заменимой аминокислоты, этот орган в состоянии изменить положение, и выработать недостающее количество нужного химического соединения.

Дефицит аминокислот

Другое дело незаменимые. Кстати сказать, эти вещества используются практически во всех биохимических процессах, осуществляющихся в нашем теле. Вполне прогнозируемо, если нет того или иного соединения, химическая реакция не будет запущена. А это значит, что функция того или иного органа будет нарушена.

В свете вышесказанного, становится очевидно, что придерживаться сбалансированного питания жизненно необходимо. Кстати сказать, при всём уважении к вегетарианцам, их меню нельзя считать правильным. Многие незаменимые химические соединения, не содержатся в растительной пище, а это значит, что придётся как-то восполнять неизбежно возникающий дефицит.

Переизбыток аминокислот

В организме все должно быть сбалансировано. Следовательно, если существует состояние, характеризующееся дефицитом того или иного вещества, значит должен быть и переизбыток. В данном случае это справедливо на 100 процентов.

При переизбытке любых азотистых соединений, на мочевыделительную систему оказывается очень высокая нагрузка. Всё дело в том, что одним из конечных продуктов белкового метаболизма является невероятно токсичное вещество - аммиак, который сам по себе смертельно ядовит для любого живого организма. Именно поэтому, он преобразуется в более безопасное соединение - мочевую кислоту.

При разрушении белка, все выделяющиеся яды попадают в кровоток. Затем, по системе вен, устремляются к почкам, откуда, если конечно выделительная система работает без сбоев, они выводятся наружу.

Процесс утилизации азотистых соединений не прекращается ни на минуту. Вполне понятно, как важно, чтобы выделительная система живого организма функционировала в нормальном режиме.

Функции аминокислот

Собственно говоря, рассматривать их функции отдельно от белков было бы бессмысленно. Эти вещества очень прочно связаны друг с другом. Первые являются, образно выражаясь, «кирпичиками» вторых, поэтому они накрепко связаны.

Я уже упоминала о том, что эти соединения, прежде всего, выполняют пластическую функцию. А это значит, что все органы формируются преимущественно за счёт протеинов. О чём бы не шла речь, будь - то: мышечная, нервная, эпителиальная, соединительная, или любая другая ткань, в её составе приблизительно 80 процентов белков.

Вторая по счёту, но не по значению, это нейромедиаторная функция. Заключается она в том, что все вещества, отвечающие за передачу нервного импульса, состоят преимущественно из белков. А это значит, что при их дефиците, неизбежно будут наблюдаться проблемы со стороны нервной системы. И чем острее нехватка, тем серьёзнее патология.

Следующая функция аминокислот - это эндокринная. В её основе лежит тот факт, что для осуществления биосинтеза многих гормонов просто необходимы азотистые соединения. При их дефиците не избежать множественных проблем, обусловленных неправильной работой многих органов.

Регуляторная функция заключается во влиянии белков на углеводный и жировой обмен. Некоторые аминокислоты участвуют в процессах биосинтеза гликогена в печени, следовательно, без них некоторые химические реакции будут нарушены, что приведёт к более серьёзным проблемам.

Заключение

Безусловно, важность аминокислот сложно переоценить. Они участвуют во многих биохимических реакциях, без которых нельзя представить нормальное функционирование живой системы.

Чтобы обеспечить организм достаточным количеством этих химических веществ, необходимо правильно и сбалансировано питаться, обеспечивая своё тело незаменимыми веществами.