V prírode existujú dve skupiny látok: organické a anorganické. Posledne uvedené zahŕňajú zlúčeniny, ako sú uhľovodíky, alkíny, alkény, alkoholy, lipidy, nukleové a iné kyseliny, proteíny, sacharidy, aminokyseliny. Na čo tieto látky slúžia, si povieme v tomto článku. Všetky organické zlúčeniny obsahujú atómy uhlíka a vodíka. Môžu tiež obsahovať kyslík, síru, dusík a ďalšie prvky. Veda, ktorá študuje bielkoviny, kyseliny, oxidy, aminokyseliny, je chémia. Skúma vlastnosti a charakteristiky každej skupiny látok.
Aminokyseliny – na čo sú tieto látky?
Sú veľmi dôležité pre telo každého živého tvora na planéte, keďže sú zložkou najvýznamnejších látok – bielkovín. Celkovo existuje dvadsaťjeden aminokyselín, z ktorých tieto zlúčeniny vznikajú. Každý z nich obsahuje atómy vodíka, dusíka, uhlíka a kyslíka. Chemická štruktúra týchto látok má aminoskupinu NH2, z ktorej pochádza aj názov.
Ako aminokyseliny tvoria bielkoviny?
Údajeorganické látky vznikajú v štyroch stupňoch, ich štruktúru tvoria primárne, sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry. Každý z nich má špecifické vlastnosti proteínu. Primárne určuje počet a poradie umiestnenia aminokyselín v polypeptidovom reťazci. Sekundárna je štruktúra alfa helixu alebo beta. Prvé sú tvorené krútením polypeptidového reťazca a výskytom vodíkových väzieb v rámci jedného.
Druhá - kvôli vzniku väzieb medzi skupinami atómov rôznych polypeptidových reťazcov. Terciárnou štruktúrou sú vzájomne prepojené alfa helixy a beta štruktúry. Môže byť dvoch typov: fibrilárny a globulárny. Prvá je dlhá niť. Proteíny s takouto štruktúrou sú fibrín, myozín, ktorý sa nachádza vo svalových tkanivách a ďalšie. Druhý má tvar špirály, medzi globulárne proteíny patrí napríklad inzulín, hemoglobín a mnohé ďalšie. V tele živých bytostí sú za syntézu bielkovín z aminokyselín zodpovedné špeciálne bunkové organely, ribozómy. Informácie o proteínoch, ktoré sa majú produkovať, sú zakódované v DNA a prenášané do ribozómov pomocou RNA.
Čo sú aminokyseliny?
Zlúčenín, z ktorých sa tvoria bielkoviny, je v prírode len dvadsaťjeden. Niektoré z nich je ľudské telo schopné syntetizovať v priebehu metabolizmu (metabolizmu), zatiaľ čo iné nie. Vo všeobecnosti sú v prírode také aminokyseliny: histidín, valín, lyzín, izoleucín, leucín, treonín, metionín, fenylalanín, tryptofán, cysteín,tyrozín, arginín, alanín, glutamín, asparagín, glycín, prolín, karnitín, ornitín, taurín, serín. Prvých deväť aminokyselín uvedených vyššie je esenciálnych. Existujú aj podmienečne nevyhnutné - tie, ktoré telo môže použiť namiesto nenahraditeľných v extrémnych prípadoch. Ide napríklad o tyrozín a cysteín. Prvý sa môže použiť namiesto fenylalanínu a druhý - ak nie je metionín. Esenciálne aminokyseliny v potravinách sú predpokladom zdravej výživy.
Aké potraviny obsahujú?
- Valín – mäso, ryby.
- Histidín – pohánka, obilniny, červené ryby, bravčové mäso, hydina.
- Isoleucín – vajcia, mäso, ryby, mlieko, syr, tvaroh.
- Leucín – rovnako ako izoleucín.
- Metionín – obilniny, arašidy, vlašské orechy, pistácie, obilniny.
- Treonín – mäso, obilniny, huby.
- Tryptofán – morka, králik, bravčové mäso, stavrida.
- Fenylalanín – mäso, fazuľa, hrach, šošovica, sójové bôby, ryby, tvaroh, mlieko, syry.
Všetky ostatné aminokyseliny v potravinách konzumovaných ľuďmi nemusia byť obsiahnuté, pretože telo si ich dokáže vyrobiť samo, ale stále je žiaduce, aby niektoré z nich pochádzali z potravy. Väčšina neesenciálnych aminokyselín sa nachádza v rovnakých potravinách ako tie esenciálne, t.j. mäso, ryby, mlieko – teda potraviny, ktoré sú bohaté na bielkoviny.
Úloha každej aminokyseliny v ľudskom tele
Každá z týchto látok plní v tele špecifickú funkciu. Nevyhnutné pre úplnéAminokyseliny sú pre život nevyhnutné, preto je veľmi dôležité konzumovať ich v dostatočnom množstve.
Keďže hlavným stavebným materiálom pre naše telo sú bielkoviny, môžeme povedať, že najdôležitejšími a potrebnými látkami sú aminokyseliny. Prečo sú nenahraditeľné, to vám teraz prezradíme. Ako už bolo uvedené vyššie, táto skupina aminokyselín zahŕňa histidín, valín, leucín, izoleucín, treonín, metionín, fenylalanín, tryptofán. Každá z týchto chemických zlúčenín hrá v tele špecifickú úlohu. Valín je teda nevyhnutný pre plný rast, preto potraviny s jeho vysokým obsahom musia byť v dostatočnom množstve obsiahnuté v strave detí, dospievajúcich a športovcov, ktorí potrebujú zvýšiť koncentráciu svalovej hmoty. Významnú úlohu zohráva aj histidín - podieľa sa na procese regenerácie tkanív, je súčasťou hemoglobínu (preto sa pri nízkom obsahu v krvi odporúča zvýšiť množstvo skonzumovanej pohánkovej kaše). Leucín telo potrebuje na syntézu bielkovín, ako aj na udržanie aktivity imunitného systému na správnej úrovni.
Lyzín – bez tejto látky sa vápnik v tele jednoducho nevstrebáva, preto by nemal byť dovolený nedostatok tejto aminokyseliny – musíte do stravy zaradiť viac rýb, syrov a iných mliečnych výrobkov. Tryptofán je potrebný na tvorbu vitamínu B, ako aj hormónov, ktoré regulujú hlad a náladu. Táto látka je súčasťou liekov, ktoré pomáhajú upokojiť a odstrániť nespavosť. Fenylalanín telo používa na produkciu hormónov, ako je tyrozín a adrenalín. Táto látka môže byť aj súčasťou liekov, ktoré sa predpisujú pri nespavosti alebo depresii.
Aminokyseliny z hľadiska chémie
Už viete, že súčasťou bielkovín a životne dôležitých látok pre človeka sú aminokyseliny. Na čo sú tieto zlúčeniny, sme už zvážili, teraz prejdime k ich chemickým vlastnostiam.
Chemické vlastnosti aminokyselín
Každý z nich je trochu individuálny, hoci majú spoločné črty. Keďže zloženie aminokyselín môže byť rôzne a môže zahŕňať rôzne chemické prvky, vlastnosti sa budú mierne líšiť. Spoločným znakom všetkých látok tejto skupiny je schopnosť kondenzovať za vzniku peptidov. Aminokyseliny môžu tiež reagovať s kyselinou dusitou za vzniku hydroxykyselín, vody a dusíka.
Okrem toho interagujú s alkoholmi. V tomto prípade sa vytvorí hydrochloridová soľ éteru a vody. Pre takúto reakciu je nevyhnutná prítomnosť kyseliny chlorovodíkovej v plynnom stave agregátu ako katalyzátora.
Ako zistiť ich prítomnosť?
Na určenie prítomnosti týchto látok existujú špeciálne kvalitatívne reakcie aminokyselín. Napríklad na detekciu cysteínu je potrebné pridať octan olovnatý, ako aj použiť teplo a alkalické médium. V čommal by vzniknúť sulfid olovnatý, ktorý vyzráža čiernu farbu. Množstvo aminokyseliny v roztoku možno určiť aj pridaním kyseliny dusitej. Poznajú to podľa množstva uvoľneného dusíka.
