AMINOKYSELINY VÝSKYT:

Prezentace na téma: "AMINOKYSELINY VÝSKYT:"— Transkript prezentace:

1 AMINOKYSELINY VÝSKYT:
- z biologických systémů bylo izolováno více než 300 různých aminokyselin - z nich 20 (21-selenocystein, 22-pyrolyzin) tvoří základní stavební složky proteinů a označují se jako standardní = kódované = proteinogenní STRUKTURA:

2 ve fyziologickém rozmezí pH dochází k deprotonaci –COOH skupiny a protonaci -HN2 skupiny  molekuly aminokyselin tak získávají dipolární charakter  v závislosti na pH se mohou chovat jako kyseliny resp. zásady-takovéto látky nazýváme amfoterní = amfolyty (amfoterní elektrolyty)

3  celkový náboj aminokyseliny závisí na pH (protonové koncentraci okolního prostředí)
je-li výsledný náboj nulový, je amfolyt ve formě amfiontu = dipolárního iontu a neputuje v elektrickém poli hodnota pH prostředí, při níž k tvorbě amfiontu dochází se nazývá izoelektrický bod pI hodnota pH prostředí, při kterém má molekula celkový elektrický náboj roven nule se nazývá izoelektrický bod pI

4 FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI AMINOKYSELIN
jsou typické pro iontové sloučeniny bod tání je 300 °C většinou dobře rozpustné v polárních rozpouštědlech nerozpustné v nepolárních rozpouštědlech rozpustné ve zředěných kyselinách a roztocích hydroxidů, přičemž se tvoří jejich soli všechny přírodní AA jsou bezbarvé a krystalické látky chuti jsou většinou sladké, pouze některé bez chuti (glutamát sodný se pro svou masovou vůni používá v různých dochucujících přípravcích- Maggi, Glutasol)

5 OPTICKÁ AKTIVITA AMINOKYSELIN
C - 4 různé substituenty  chirální uhlík (chirálně substituovaný uhlík) - tvoří centrum asymetrie = chirality - přítomnost chirálního centra způsobuje, že všechny aminokyseliny (s výjimkou glycinu) jsou opticky aktivní, to znamená, že stáčejí rovinu polarizovaného světla

6 []D25 = /dc Index 25 = teplota
D = monochromatické světlo (D čára sodíkového spektra 589 nm)  = naměřená rotace ve stupních d = optická dráha /dm/ c = koncentrace látky /g/ml/ Míru optické aktivity kvantitativně vyjadřuje specifická otáčivost []D25 = /dc Směr otáčení roviny polarizovaného světla se zjišťuje polarimetrem

7 Cahn-Ingold-Prelogova konvence
Zjištěním specifické otáčivosti nelze zjistit skutečnou (absolutní) konfiguraci, neboli prostorové uspořádání skupin kolem chirálního centra, proto se pro popis absolutní konfigurace užívá: a) Cahn-Ingold-Prelogovy konvence b) Fischerových vzorců Cahn-Ingold-Prelogova konvence označuje látku (aminokyselinu) podle polohy substituentů na centru chirality jako R resp. S - je-li posloupnost substituentů souhlasná se směrem otáčení hodinových ručiček, jde o konfiguraci R - není-li souhlasná jde o konfiguraci S podle této konvence se v proteinech vyskytují pouze (S)-aminokyseliny s výjimkou ( R )- cysteinu

8 Fischerův systém rozlišujeme dvě enantiomerní konfigurace (aminokyselin), které se označují L resp.D (enantiomery=molekuly téže látky, které jsou navzájem nepřekrývajícími se zrcadlovými obrazy) o konfiguraci L resp. D rozhodneme srovnáním umístění skupin kolem chirálního centra s L resp. D-glyceraldehydem všechny kódované aminokyseliny jsou L-aminokyseliny

9 NÁZVOSLOVÍ AMINOKYSELIN
Triviální názvy: mají koncovku –in, jsou odvozeny: a) z názvu zdroje, z něhož byly poprvé izolovány (tyrosin – tyros = řecky sýr, asparagin – asparagus = latinsky chřest) b) z výrazné vlastnosti (glycin – glykýs = řecky sladký) název zbytku aminokyseliny –NH-CH ( R ) CO- , který je stavební jednotkou peptidů a bílkovin má koncovku –yl Třípísmenné symboly = třípísmenný kód užívá se ke zkrácenému zápisu struktur peptidů a bílkovin tvoří ho většinou první tři písmena triviálního názvu aminokyseliny Jednopísmenné symboly = jednopísmenný kód zápis dlouhých sekvencí kódovaných aminokyselin v bílkovinách porovnávání aminokyselinových sekvencí příbuzných proteinů

10

11 KLASIFIKACE A PŘEHLED AMINOKYSELIN
proteinogenní aminokyseliny se třídí podle polarity postranního řetězce do 4 skupin: 1) aminokyseliny s nepolárním zbytkem = nepolární aminokyseliny 2) aminokyseliny s polárním zbytkem = polární aminokyseliny 3) aminokyseliny s kyselým zbytkem = kyselé aminokyseliny 4) aminokyseliny se zásaditým zbytkem = zásadité aa (někdy = aminokyseliny s odštěpitelným protonem)

12 Přehled standardních (proteinogenních) aminokyselin

13

14

15

16

17

18

19 PŘÍPRAVA AMINOKYSELIN
syntetická- vede k racemickým směsím  pro biochemii nemá význam, významná z pohledu organické chemie úplnou hydrolýzou proteinů, která spočívá v rozevření peptidových vazeb a provádí se v prostředí: 1) kyselém = kyselá hydrolýza - 6M HCl 2) alkalickém = alkalická hydrolýza - 5M NaOH nebo Ba(OH)2 3) enzymatická hydrolýza - užívá se : subtilizin (EC ), papain (EC ), pepsin, chymotrypsin, trypsin (40°C) poté zpravidla následuje dělení (separace) aminokyselin

20 DĚLENÍ (SEPARACE) AMINOKYSELIN
chromatografie = fyzikálně-chemická separační metoda, při které se složky dělené směsi nanáší na stacionární fázi, kterou protéká mobilní fáze rozdílná afinita složek  dělené směsi k stacionární fázi (ovlivněná protékající mobilní fází) má za následek, že jednotlivé složky směsi aminokyselin jsou strhávány mobilní fází různou rychlostí a tak se rozdělují

21 Papírová chromatografie
(Archer Martin, Richard Synge, 1941) po detekci se zjišťuje tzv. pohyblivost vztažena k čelu rozpouštědla Rf

22 Jednorozměrná papírová chromatografie
Dvourozměrná papírová chromatografie

23 Iontovýměnná chromatografie = ch. na měničích iontů = iontovýměnná ch
Iontovýměnná chromatografie = ch. na měničích iontů = iontovýměnná ch. aminokyselin iontoměniče jsou syntetické pryskyřice, které mají: a)kyselé funkční skupiny= katexy b)bazické funkční skupiny= anexy používají se katexy obsahující sulfoskupiny –SO3H (polystyrenová pryskyřice)