Аминокислоты - для чего нужны? Аминокислоты в продуктах. Реакции и свойства аминокислот

В природе существуют две группы веществ: органические и неорганические. К последним относятся такие соединения, как углеводороды, алкины, алкены, спирты, липиды, нуклеиновые и другие кислоты, белки, углеводы, аминокислоты. Для чего нужны эти вещества, мы и расскажем в этой статье. В состав всех органических соединений непременно входят атомы карбона и гидрогена. Также они могут содержать и оксиген, сульфур, нитроген и другие элементы. Наука, изучающая белки, кислоты, оксиды, аминокислоты, — химия. Она исследует свойства и особенности каждой группы веществ.

Аминокислоты — для чего нужны эти вещества?

Они очень важны для организма любого живого существа на планете, так как являются составляющей самых значимых веществ — белков. Всего существует двадцать одна аминокислота, из которых образуются данные соединения. В состав каждой входят атомы гидрогена, нитрогена, карбона и оксигена. Химическая структура данных веществ имеет аминогруппу NH2, от которой и происходит название.

Как из аминокислот складываются белки?

Данные органические вещества формируются в четыре этапа, их строение состоит из первичной, вторичной, третичной и четвертичной структур. От каждой из них зависят определенные свойства белка. Первичная определяет количество и порядок размещения аминокислот, находящихся в полипептидной цепи. Вторичная представляет собой альфа-спираль либо бета-структуры. Первые образуются вследствие закручивания полипептидной цепи и возникновения водородных связей в пределах одной.

Вторые — по причине возникновения связей между группами атомов разных полипептидных цепей. Третичная структура — это соединенные между собой альфа-спирали и бета-структуры. Она может быть двух видов: фибриллярная и глобулярная. Первая представляет собой длинную нить. Белками с такой структурой являются фибрин, миозин, находящиеся в мышечных тканях, а также другие. Вторая имеет вид клубка, к глобулярным белкам относятся, к примеру, инсулин, гемоглобин и многие другие. В организме живых существ за синтез белков из аминокислот отвечают специальные органеллы клетки - рибосомы. Информация о белках, которые должны быть выработаны, зашифрована в ДНК и переносится к рибосомам с помощью РНК.

Какие бывают аминокислоты?

Соединений, из которых образуются белки, всего в природе двадцать одно. Некоторые из них человеческий организм способен синтезировать в ходе метаболизма (обмена веществ), а другие — нет. Вообще, в природе существуют такие аминокислоты: гистидин, валин, лизин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, тирозин, аргинин, аланин, глутамин, аспарагин, глицин, пролин, карнитин, орнитин, таурин, серин. Первые девять из перечисленных выше аминокислот являются незаменимыми. Также существуют условнонезаменимые — те, которые организм может использовать вместо незаменимых в крайних случаях. Это, к примеру, тирозин и цистеин. Первая может быть использована вместо фенилаланина, а вторая — если нет метионина. Незаменимые аминокислоты в продуктах — обязательное условие здорового питания.

В какой еде они содержатся?

• Валин — мясо, рыба.
• Гистидин — гречневая каша, злаки, красная рыба, свинина, птица.
• Изолейцин — яйца, мясо, рыба, молоко, сыр, творог.
• Лейцин — те же, что и изолейцин.
• Метионин — злаки, арахис, грецкие орехи, фисташки, зерновые.
• Треонин — мясо, крупы, грибы.
• Триптофан — индейка, кролик, свинина, ставрида.
• Фенилаланин — мясо, фасоль, горох, чечевица, соя, рыба, творог, молоко, сыр.

Все остальные аминокислоты в продуктах, потребляемых человеком, могут и не содержаться, так как организм способен вырабатывать их самостоятельно, однако все-таки желательно, чтобы какая-то их часть поступала и с пищей. Большинство заменимых аминокислот содержатся в тех же продуктах, что и незаменимые, то есть мясе, рыбе, молоке — той еде, которая богата белком.

Роль каждой аминокислоты в организме человека

Каждое из этих веществ выполняет в организме определенную функцию. Самыми необходимыми для полноценной жизнедеятельности аминокислотами являются незаменимые, поэтому очень важно употреблять продукты с их содержанием в достаточном количестве.

Так как главным строительным материалом для нашего организма является белок, то можно сказать, что самыми важными и нужными веществами являются аминокислоты. Для чего нужны незаменимые, мы сейчас вам расскажем. Как уже было написано выше, к этой группе аминокислот относятся гистидин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан. Каждое из этих химических соединений играет свою специфическую роль в организме. Так, валин необходим для полноценного роста, поэтому продукты с высоким его содержанием обязательно должны содержаться в достаточном количестве в рационе детей, подростков и спортсменов, которым нужно увеличить концентрацию мышечной массы. Гистидин также выполняет немаловажную роль — участвует в процессе регенерации тканей, входит в состав гемоглобина (вот почему при низком его содержании в крови рекомендуют увеличить количество употребляемой гречневой каши). Лейцин нужен организму для того, чтобы синтезировать белки, а также чтобы поддерживать активность иммунной системы на должном уровне. Лизин — без данного вещества в организме просто не будет усваиваться кальций, поэтому нельзя допускать нехватки этой аминокислоты — нужно включить в свой рацион больше рыбы, сыра и других молокопродуктов. Триптофан нужен для выработки витамина В, а также гормонов, которые регулируют чувство голода и настроение. Это вещество входит в состав препаратов, способствующих успокоению и устранению бессонницы. Фенилаланин используется организмом для выработки таких гормонов, как тирозин и адреналин. Данное вещество также может входить в состав медицинских препаратов, которые назначаются при бессоннице либо депрессии.

Аминокислоты с точки зрения химии

Вы уже знаете, что составляющие белков и жизненно необходимые для человека вещества — это аминокислоты. Для чего нужны данные соединения, мы уже рассмотрели, теперь перейдем к их химическим свойствам.

Химические свойства аминокислот

У каждой из них они немного индивидуальны, хотя и имеют общие черты. Так как состав аминокислот может быть разным и включать в себя различные химические элементы, то и свойства будут слегка отличаться. Общим для всех веществ данной группы признаком является способность к конденсации с образованием пептидов. Также аминокислоты могут реагировать с азотистой кислотой, образуя при этом гидроксикислоты, воду и азот.

Кроме того, они вступают во взаимодействие и со спиртами. При этом образуется хлороводородная соль какого-либо эфира и вода. Для такой реакции необходимо присутствие в качестве катализатора соляной кислоты в газообразном агрегатном состоянии.

Как выявить их наличие?

Для определения присутствия данных веществ существуют специальные качественные реакции аминокислот. К примеру, чтобы обнаружить цистеин, нужно добавить ацетат свинца, а также использовать нагревание и щелочную среду. При этом должен образоваться сульфид свинца, который выпадает в осадок черного цвета. Также количество аминокислоты в растворе можно определить, добавив к нему азотистую кислоту. Узнают это по объему выделившегося азота.