Aminturşular

Aminturşuların ümumi strukturu

Aminturşu tərkibində amin (–NH₂) və karboksil (–COOH) funksional qrupları olan üzvi birləşmə qrupudur. Ümumilikdə, 500-ə qədər aminturşu növü bilinməklə yanaşı, bunların ancaq α-aminturşu olan, təxminən 20 ədədi bioloji olaraq əhəmiyyətlidir.^[1]

Quruluş

Hər bir aminturşu molekulunda 4 əvəzedicilə birləşmiş karbon atomu vardır. Bu əvəzedicilərdən biri hidrogen atomu, digəri isə COOH qrupudur. Sonuncusu asanlıqla H⁺ ionunu itirdiyindən bu birləşmələr turşu xassələri göstərə bilir. Üçüncü əvəzedici NH₂ qrupu və nəhayət, dördüncü əvəzedici ümumi şəkildə R ilə işarə olunan atomlar qrupudur. Bütün aminturşularda R-qrupları müxtəlifdir və hər birinin özünün məxsusi və mühüm rolu vardır. Bir aminturşunu digər aminturşudan fərqləndirən "muncuqların" xassəsi R-qruplarından (onları həm də yan zəncirlərdə adlandırırlar) asılıdır. O ki qaldı COOH qrupuna, üzvi kimyaçılar ona böyük hörmətlə yanaşırlar: karboksil qrupundan uzaqlığına görə digər karbon atomlarına işarələr verilir. Karboksil qrupuna birləşmiş atom α-atom, ikincisi β-atom, sonrakı γ-atom və s. kimi adlanır. α-karbon atomu həmçinin aminqrupu ilə birləşdiyindən, zülalın tərkibinə daxil olan bütün təbii aminturşulara α-aminturşular deyilir. Təbiətdə elə aminturşulara da rast gəlinir ki, NH₂ qrupları karboksil qrupundan daha uzaqda yerləşmiş karbon atomuna birləşmişdir. Lakin zülalların qurulmasında təbiət yalnız α-aminturşuları seçmişdir. Bu aminturşular uzun zəncirlərdə birləşərək nəhəng zülal molekullarının quruluşunun möhkəmliyini və davamlılığını təmin edir. R-qrupları ilə fərqlənən α-aminturşuların sayı kifayət qədər çoxdur. Lakin çox vaxt zülallarda 20 müxtəlif aminturşuya rast gəlinir. Şərti olaraq bütün aminturşular dörd sinfə bölünmüşdür. Birincisinə qeyri-polyar yan zəncirlərə malik aminturşular daxildir. İkincisinə polyar qruplar saxlayan aminturşular daxildir. Digər iki sinfə isə yan zəncirləri müsbət (üçüncü sinif) və mənfi yüklənə bilən (dördüncü sinif) aminturşular daxildir. Məs., karboksil qrupunun dissosiasiyası zamanı -COO^- anionu, azot atomunun protonlaşması zamanı isə -NH₃ kationu əmələ gəlir. Asparagin və qlutamin turşularının yan zəncirləri daha bir karboksil qrupuna - COOH malikdir, canlı hüceyrə üçün xarakterik olan pH-ın qiymətlərində (pH≈7) onlar hidrogen ionunu (H⁺) itirərək mənfi yüklənir. Lizin, arginin və histidinin yan zəncirləri müsbət yüklənmişdir, çünki onlar protonlaşa bilən azot atomları saxlayırlar.

Fiziki xassələri

Bütün aminturşular yüksək temperaturda əriyən, suda yaxşı həll olan rəngsiz kristallik maddələrdir. Onların özünəməxsusluğu ondan ibarətdir ki, molekulunda turşu xassəsi göstərən karboksil qrupu və əsasi xassə göstərən amin qrupu vardır. Ona görə də onlar amfoter xassəyə malikdir. Başqa sözlə, eyni zamanda həm əsasi, həm də turşu xassəsi göstərirlər. Ona görə də aminturşulara üzvi amfoter maddələr deyilir.

Kimyəvi xassələri

Bütün amin turşuları amfoter birləşmələrdir, molekullarında karboksil qrupunun - COOH-un olması səbəbindən həm turşu xassələri, həm də amin qrupu - NH2 sayəsində əsas xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilirlər. Amin turşuları turşular və qələvilərlə qarşılıqlı təsir də olurlar: Bir amin turşusunun izoelektrik nöqtəsi, amin turşusu molekullarının maksimum nisbətinin sıfır yükə malik olduğu pH dəyəridir. Bu pH-da amin turşusu elektrik sahəsində ən az hərəkətlidir və bu xassəsindən istifadə etməklə amin turşularını, həmçinin zülalları və peptidləri ayırmaq üçün istifadə etmək olar. Amin qrupunun -NH3+, karboksi qrupunun isə -COO- şəklində olan ionların təmsil olunduğu bir amin turşusu molekuludur. Belə bir molekul xalis yükdə əhəmiyyətli bir dipol momentinə malikdir. Əksər amin turşularının kristalları məhz belə molekullardan qurulur. Bəzi amin turşularında çoxlu amin qrupları və karboksil qrupları var. Bu amin turşuları üçün hər hansı xüsusi iondan danışmaq çətindir.

Təbiətdə

Canlı orqanizmlərdə aminturşular zülalların və digər bioloji mühüm birləşmələrin biosintezində istifadə edilir. Bakteriyalar və bitkilər bütün lazım olan aminturşuları bəsit maddələrdən sintez etmək qabiliyyətinə malikdir. Lakin bir sıra canlı orqanizmlərdə və insanda bir sıra aminturşular sintez oluna bilmir, ona görə də onlar orqanizmə qida ilə daxil olmalıdır. Onlar əvəz oluna bilməyən aminturşular adlanır. Orqanizmin normal fəaliyyəti üçün 20 əsas α-aminturşuların tam dəsti tələb olunur. Onlardan bəziləri orqanizmin öz hüceyrələrində, digərləri isə orqanizmə hazır vəziyyətdə qida vasitəsilə düşməlidirlər. Birinci aminturşuları əvəz oluna bilən, ikinciləri isə əvəz oluna bilməyən adlandırırlar. Axırıncıların dəsti müxtəlif orqanizmlər üçün fərqlidir. Məs., ağ siçovullar üçün onların sayı 10-a, süd turşusu bakteriyalarında isə 16-ya bərabərdir. Bitkilər özləri elə aminturşular sintez edə bilir ki, onlara zülalların tərkibində heç rast gəlinmir.

Tətbiqi

Amin turşularının mühüm xüsusiyyəti, poliamidlərin, o cümlədən peptidlərin, zülalların, neylonun əmələ gəlməsinə səbəb olan polikondensləşmə qabiliyyətidir .

Amin turşuları idman qidası və qarışıq yemin bir hissəsidir. Amin turşuları qida sənayesində dad əlavələri kimi istifadə olunur, məsələn, qlyutamin turşusunun natrium duzu

Aminturşuların adları

Aminturşular, bir qayda olaraq, alındıqları mənbələrdən asılı olaraq tarixi adlara malikdir. Misal üçün, asparagin 1806-cı ildə asparaqus (mərəşüyüd , qulançar) şürəsində tapılmışdır, qlutamin (lat. "qluten" - "yapışqan") turşusu buğda özəyində aşkar edilmişdir. Sistein (yun. "tsistis" - "kisə") ilk dəfə 1810-cu ildə sidik kisəsi daşlarında aşkar edilmişdir. Süd zülalı olan kazeinin tədqiqi zamanı tirozin (yun. "tiros" - "pendir") kəşf edilmişdir. Arginin (lat. "argentum" - "gümüş") ilk dəfə olaraq gümüş duzları şəklində alınmışdır. Qlisin (yun. "qlikis" - "şirin") şirin olduğu üçün belə adlandırılmışdır. "Leysin" yunan sözü olan "Leykos" - "ağ"-dan törəmişdir: yumurta ağında bu geniş yayılmış aminturşularından biridir. Lizin öz adını yunan sözü olan "həllolma", "dağılma" mənasını verən "lizis"dən götürmüşdür. Bu turşu suda yaxşı həll olduğuna görə belə adlandırılmışdır. Bəzi aminturşular ipək liflərinin zülallarından alınmışdır. Bunlara histidin (yun."histos" - parça) və serin (lat. "sericus" -"ipək") misal ola bilər.

20 əsas aminturşular sinfi

1. Qeyri-polyar R-qrupu

• Alanin
• Valin
• Leysin
• İzoleysin
• Fenilalanin
• Metionin
• Triptofan
• Prolin

2. Polyar R-qrupu

• Qlisin
• Serin
• Treonin
• Tirozin
• Sistein
• Asparagin
• Qlutamin

3. Mənfi yüklənmiş R-qrupları

• Asparagin turşusu
• Qlutamin turşusu

4. Müsbət yüklənmiş R-qrupları

• Lizin
• Arqinin
• Histidin

Mənbə

• Uşaqlar üçün ensiklopediya. Kimya. Bakı, 2008.

Həmçinin bax

• Aminturşuların sorulması

İstinadlar

1. Nelson DL, Cox MM (2005). Principles of Biochemistry (4th ed.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.

Xarici keçidlər

• Kimyada Aminturşular
• Н. С. Энтелис Аминоацил-тРНК-синтетазы: два класса ферментов // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 9, с. 14-21