Aminokyseliny

substituční deriváty karboxylových kyselin aminoskupina NH2 Struktura substituční deriváty karboxylových kyselin aminoskupina NH2 karboxylová skupina COOH většina přírodních aminokyselin jsou α-AK (aminoskupina je na α-uhlíku) α 2 1 β α 3 2 1

krystalické látky rozpustné ve ............. Vlastnosti krystalické látky rozpustné ve ............. obsahují skupinu ................ a skupinu .................. ................... charakter, reagují s kyselinami i se zásadami AK se 2 skupinami vodě (zásaditá) –NH2 (kyselá) –COOH amfoterní –COOH kyselé –NH2 zásadité

v zásaditém prostředí (...................) chování AK v: v kyselém prostředí (..................) -NH2 -COOH v zásaditém prostředí (...................) více H+ přijímá proton → -NH3+ zůstává málo H+ uvolňuje proton → -COO- zůstává

izoelektrický bod hodnota pH prostředí, ve kterém se AK vyskytuje ve formě tzv. amfiontu (obojetného iontu) hodnota závisí na struktuře AK při tomto pH je AK nejméně rozpustná

Prostorové uspořádání AK kromě glycinu mají všechny AK 4 různé substituenty na α-uhlíku → chirální uhlík opticky aktivní látky (stáčí rovinu polarizovaného světla) 2 možné stereoizomery (enantiomery): D a L (v přírodních bílkovinách pouze L- AK) D-AK: L-AK:

dnes se používá označení R/S

____________________________________________________ 30 CAHNOVA – INGOLDOVA – PRELOGOVA NOTACE ● (R), (S) nomenklatura pro jednoznačné pojmenování izomeru podle R. S. Cahna, C. Ingolda a V. Preloga. 1. Seřadíme substituenty na chirálním centru do klesající posloupnosti podle jejich priority. Priorita je dána atomovým číslem atomu vázaného na chirální centrum, atom s vyšším atomovým číslem má vyšší prioritu. a-b-c-d-methan pořadí priority: d > c > b > a Pokud nemůžeme rozhodnout, potom vybereme všechny atomy bezprostředně vázané na atomy, mezi nimiž nemůžeme rozhodnout. V každé takové trojici opět uspořádáme atomy do klesající posloupnosti. Při posouzení priority pak postupujeme od prvního atomu v trojici, dokud nenajdeme na stejné pozici dvojici atomů, z nichž má jeden vyšší atomové číslo. Atom vázaný dvojnou resp. trojnou vazbou zahrneme dvakrát resp. třikrát. Vladimir Prelog (*1906), Nobelova cena za chemii (1975); Robert S. Cahn (1899 – 1981); Christopher Ingold (1893 – 1970);

____________________________________________________ 31 CAHNOVA – INGOLDOVA – PRELOGOVA NOTACE 2. Molekulu orientujeme v prostoru tak, aby spojnice chirální centrum – atom s nejnižší prioritou (a) byla ve směru našeho pozorování, přičemž substituent s nejnižší prioritou směřuje od nás. Ostatní tři substituenty (b, c, d) směřují k nám (jako volant v autě). R S posloupnost d > c > b klesá ve směru hodinových ručiček (doprava): izomer R posloupnost d > c > b klesá proti směru hodinových ručiček (doleva): izomer S R, z latinského rectus (doprava); S, z latinského sinister (doleva)

____________________________________________________ 32 URČENÍ ABSOLUTNÍ KONFIGURACE (PŘÍKLAD) D-serin Fisherův vzorec usnadnění prostorové představy s využitím „klínků“ usnadnění prostorové představy s využitím „klínků“ určení priority atomů vázaných k chirálnímu centru určení priority atomů vázaných k chirálnímu centru priorita 1>2>3>4 R R rozhodnutí mezi COOH a CH2OH rozhodnutí mezi COOH a CH2OH „volant“: priorita klesá doprava „volant“: priorita klesá doprava (R)-2-amino-3-hydroxypropanová kyselina (R)-2-amino-3-hydroxypropanová kyselina

Názvosloví aminokyselin triviální názvy každá AK má svoji třípísmennou zkratku

Jednotlivé aminokyseliny Nepolární aminokyseliny Glycin (Gly): Alanin (Ala): Valin (Val): - esenciální Leucin (Leu):

Jednotlivé aminokyseliny Nepolární aminokyseliny Isoleucin (Ile): - esenciální Prolin (Pro): Fenylalanin (Phe): - esenciální Tryptofan (Trp):

Jednotlivé aminokyseliny Nepolární aminokyseliny Methionin (Met): - esenciální

Jednotlivé aminokyseliny Polární aminokyseliny Tyrosin (Tyr): Serin (Ser): Threonin (Thr): - esenciální Cystein (Cys):

Jednotlivé aminokyseliny Polární aminokyseliny Asparagin (Asn): Glutamin (Gln):

Jednotlivé aminokyseliny Kyselé aminokyseliny Asparagová kyselina (Asn): Glutamová kyselina (Gln):

Jednotlivé aminokyseliny Zásadité aminokyseliny Histidin (His): Arginin (Arg): Lysin (Lys): - esenciální

základní stavební jednotka peptidů a bílkovin existují stovky různých aminokyselin, ale jen 20 z nich je součástí bílkovin (proteinogenní / kódované aminokyseliny) esenciální aminokyseliny – organismus si je nedokáže syntetizovat, musí je získávat z potravy: Val, Leu, Ile, Phe, Trp, Met, Thr, Lys

Metabolické reakce aminokyselin Kondenzace: - vznik oligopeptidů, polypeptidů a proteinů peptidová vazba