של שאריות חומצות אמינו הן מולקולות של מה?

מולקולות שנבנו משאריות חומצות אמינוחלבונים. פולימרים כאלה הם חומרים מולקולריים משקל טבעי גבוהה. הם כוללים יסודות כימיים כמו פחמן, מימן בהם, אטומי חמצן וחנקן. חומצות גרעין מכילות זרחן, וחלבונים רבים מכילים גופרית.

תכונות מבניות

Так как из аминокислотных остатков построены מולקולות של מולקולות חלבון, יש להן משקל מולקולרי יחסי גבוה. הם נקראים מקרופולימרים. כדוגמאות לתרכובות משקל מולקולריות נמוכות, אלכוהולים, חומצות קרבוקסיליות, נוקליאוטידים, מונוסכרידים, חומצות אמינו יכולות להינתן.

מקרומולקולות

זה משאריות חומצות אמיניות זהמולקולות חלבון הכרחיות לחיים של אורגניזמים חיים. בממוצע משקלם המולקולרי היחסי נע בין כמה אלפים למיליון. במולקולות של תרכובות חלבון, חומצות גרעין, פוליסכרידים, מניחים מספר מסוים של יחידות חוזרות.

מונומרים הם מולקולות פשוטות שהם הבסיס ליצירת מולקולת פולימר. אילו מולקולות בנויות משאריות חומצות אמיניות? התשובה לשאלה זו מוכרת לכל תלמיד תיכון. חומצות אמינו משמשות כמונומרים עבורם. פוליסכרידים זקוקים לחד-סוכרים, ויש צורך בנוקליאוטידים לבניית חומצות גרעין.

ערך הביו-פולימרים

אז, משייכות חומצות אמיניות נבנותמולקולות חלבון המבצעות מספר פונקציות בבת אחת. יש לציין את פונקציית הבנייה שלהם. זה מאפשר לך לבנות מולקולות חלבון ספציפיות לאורגניזם חי. בנוסף, מולקולות חלבון מהוות מקור אנרגיה, ולכן החלבונים נכללים בתזונה היומית. התאים מכילים כמויות שונות של תרכובות אורגניות. לדוגמא, בעלי חיים מאופיינים בשליטה של ​​שומנים וחלבונים, ובצמחים - כמות מספקת של פחמימות.

מולקולות בנויות משאריות חומצות אמיניותחלבונים מן החי. "אבני הבניין" הללו, שהן תרכובות כימיות אמפוטריות, בנויות במולקולת חלבון ברצף מסוים. נכון לעכשיו, יש מידע על קיומן של מאתיים חומצות אמינו, אך רק עשרים מהן משמשות ליצירת חלבונים טבעיים. בדרך כלל הם נקראים יצירת חלבונים. לדוגמה, ניתן לבנות חלבונים על ידי אלטרנטיבות של אלנין, לאוצין, ליזין, חומצה אספרטית, ואלין, מתיונין, גלוטמין, טריאונין. כשנשאלים אילו מולקולות בנויות משאריות חומצות אמיניות, תלמידי בית הספר נותנים דוגמאות לחלבונים מן החי.

מאפייני המבנה הכימי

בחומצות אמינו שמסוגלות להיווצרמקרומולקולות, קבוצת אמינו וקבוצת קרבוקסיל קשורות לאטום פחמן אחד. תכונה זו היא המאחדת את המספר הנ"ל. שאריות חומצות אמינו שונות בהרכב הרדיקל. זה יכול להיות הידרופילי או הידרופובי, קוטבי או לא קוטבי, מה שמעניק לחומצות אמינו תכונות ספציפיות.

החלק העיקרי של חומצות אמינו המסוגלות להיווצרמולקולות חלבון, יש קבוצת קרבוקסיל אחת (היא מכילה הידרוקסיל וקרבוניל) וקבוצת אמינו אחת, ולכן הן נחשבות למולקולות ניטרליות.

ישנן גם חומצות אמינו בסיסיות הכוללות כמה קבוצות אמינו בבת אחת, כמו גם חומצות אמינו חומציות, המכילות מספר קבוצות קרבוקסיל. לדוגמא, ישנם אטומי גופרית במולקולת הציסטאין.

אפשרויות סינתזה

אורגניזמים אוטוטרופיים מסנתזים חומצות אמינו מחומרים אורגניים המכילים חנקן וכן מתוצרי פוטוסינתזה.

אורגניזמים הטרוטרופיים משמשים כהמקור העיקרי לחומצות אמינו הוא מזון. בגוף האדם, חלק מחומצות האמינו מסונתז ממוצרים מטבוליים. תרכובות כאלה נחשבות להחלפה. מזונות מסוימים משמשים כמקור לחומצות אמינו חיוניות שלא ניתן לסנתז בגוף האדם. אילו חומצות נקראות חיוניות לבני אדם? אלה הם ליזין, פנילאלנין, לאוצין, ואלין, איזולאוצין, טריפטופן, מתיונין. לגוף הילד ישנן שתי חומצות אמינו חיוניות נוספות: היסטידין וארגינין.

מאחר וחומצות אמינו הן אמפוטריותתרכובות, הם מאוד תגובתי. נוצר קשר כימי בין קבוצת האמינו של חומצה אחת לקבוצת הקרבוקסיל של המולקולה השנייה, הנקראת קשר פפטיד (אמיד).

כתוצאה מתגובה כימית דומהנוצר מבנה ליניארי של הפפטיד. בקצה האחד של התרכובת החדשה יש קבוצת אמינו, ובשני קבוצת קרבוקסיל חופשית. מבנה זה מאפשר לדיפפטיד ליצור אינטראקציה עם מולקולות אחרות של חומצות אמינו ליצירת תרכובות פוליפפטיד.

מסקנה

לפפטידים חשיבות מיוחדת עבורחיי אדם. פוליפפטידים במבנה שלהם הם רעלים, אנטיביוטיקה, כמו גם כמה הורמונים. שרשראות פולי-פפטיד יכולות להכיל אלפי שאריות חומצות אמיניות המסודרות ברצף ספציפי. אם ההרכב של מקרומולקולות חלבון מכיל שאריות של חומצות אמיניות בלבד, הן נקראות פשוטות.

אם המבנה של מולקולת חלבון מכיל לא רקרכיבי חומצות אמיניות, אך גם קטיונים של ברזל, מנגן, אבץ, סוכר, נוקלאוטידים, ליפידים, ובמקרה זה המולקולות נקראות חלבונים מורכבים. אנו מייחדים פיברין, אלבומין בדם ואנזימים כחלבונים פשוטים נפוצים.

נוגדנים נחשבים למולקולות חלבון מורכבות(אימונוגלובולינים), אנזימים. ישנם ארבעה סוגים של ארגון מבני של מולקולות חלבון. המבנה העיקרי הוא רצף ליניארי של שאריות חומצות אמיניות המחוברות בקשרים פפטידיים (אמיד).

היא זו שקובעת את הפונקציות, המאפיינים וגםצורת חלבון. על בסיס המבנה הראשוני נוצרים גרסאות אחרות של מבנים. לכל אורגניזם מבנה ראשוני ייחודי משלו, היוצר בעיות מסוימות לסינתזה. לדוגמא, ישנן בעיות בבחירת תרופות לאנשים ספציפיים.