Asam amino alifatik - turunan dari asam karboksilat - tersebar luas di alam. Mereka memainkan peran penting dalam banyak proses vital. Berdasarkan mereka, beberapa jenis obat dibuat.
Asam amino alifatik - apa itu?
Asam amino melakukan fungsi penting dalam tubuh manusia dan hewan lain, karena mereka adalah neurotransmiter dan "bahan penyusun" untuk membangun protein. Mereka juga dibutuhkan untuk metabolisme yang tepat.
Asam amino alifatik adalah berbagai asam amino aminokarboksilat di mana gugus amino dan karboksil terikat pada atom karbon alifatik. Istilah "alifatik" mengacu pada rantai atom linier atau bercabang dari unsur tertentu.
Sebagian besar asam amino yang telah diisolasi dari organisme hidup adalah alifatik. Dalam kimia, mereka terutama menggunakan nama sehari-hari dari zat-zat ini sesuai dengan protein asli dari mana mereka diperoleh, karena menurut tata nama sistematis mereka memiliki nama yang terlalu rumit.
Jenis koneksi berdasarkan struktur
Asam amino alifatik, tergantung pada posisi gugus amino dan karboksil, dibagi menjadi beberapa jenis berikut:
- isomer alfa. Ini termasuk sebagian besar senyawa alami yang ditemukan pada tumbuhan, mikroorganisme, dan hewan. Mereka juga ditemukan di meteorit, dan struktur zat ini sama dengan makhluk hidup terestrial.
- Betta-asam amino. Contohnya adalah -alanin, yang merupakan bagian dari koenzim A. Yang terakhir terlibat dalam sintesis dan oksidasi asam lemak.
- isomer gamma. Salah satu perwakilan paling cerdas dari kelompok ini adalah asam -aminobutirat (GABA), neurotransmitter paling penting dari sistem saraf yang bertanggung jawab untuk penghambatan proses saraf, melemahnya dan penekanan eksitasi.
Semua asam amino tipe alfa, kecuali glisin, memiliki struktur asimetris, ada dalam bentuk dua pantulan cermin yang tidak bergabung dalam ruang (asam L- dan D-amino) dan memiliki aktivitas optik alami. Asam L-amino yang paling penting adalah glisin, alanin, serin, sistein, asam aspartat, tirosin, leusin, glutamin, isoleusin, arginin, lisin, prolin.
Contoh asam amino alifatik ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Jenis zat menurut kriteria lain
Ada juga klasifikasi menurut sifat partisipasi asam amino alifatik dalam sintesis protein.
- Senyawa proteinogenik dari seri-L, yang melekat pada protein di ribosom di bawah kendali RNA. Merekaurutannya dikodekan secara genetik. Hanya ada dua puluh asam amino seperti itu.
- Non-proteinogenic (non-coding), bukan bagian dari protein, tetapi melakukan fungsi penting (terutama partisipasi dalam proses metabolisme). Beberapa di antaranya adalah racun dan beracun bagi manusia.
Menurut sifat asam-basa, asam amino alifatik dibagi menjadi 3 jenis:
- asam (asam aspartat dan glutamat);
- netral, mengandung jumlah gugus basa dan asam yang sama;
- basic (histidin, arginin, lisin dan lain-lain).
Karakteristik fisik dan kimia
Sifat-sifat berikut ini khas untuk asam amino alifatik:
- struktur dalam bentuk ion bipolar dalam keadaan kristal;
- titik leleh tinggi (asam α-amino tidak memiliki nilai yang jelas);
- kelarutan yang baik dalam air dan larutan alkali, asam dalam air;
- amfoter;
- sifat dasar dalam lingkungan asam dan sebaliknya;
- jika pH medium lebih besar dari titik isoelektrik, maka asam amino alifatik membentuk garam dengan alkali, yang larut dengan baik dalam air.
Campuran zat-zat ini dengan garam natrium atau kaliumnya digunakan untuk membuat larutan penyangga yang digunakan untuk analisis kimia.
Sintesis
BDi bawah kondisi laboratorium, produksi senyawa ini adalah tugas yang sulit, karena mereka aktif secara optik, dan dalam kondisi alami produksinya terjadi dengan partisipasi enzim. Oleh karena itu, hanya asam amino rasemat, yang merupakan campuran isomer optik, yang diperoleh secara kimia.
Sebagai bahan awal, digunakan asam -halokarboksilat, yang bila direaksikan dengan amonia, menghasilkan asam amino alifatik. Ada cara lain untuk memperoleh - dari asam keto dan turunannya dalam proses aminasi reduktif, dari ester malonat, asam aminoasetat (glisin). Untuk sintesis asam amino pada skala industri, teknologi mikrobiologi digunakan. Dengan bantuan rekayasa genetika, zat ini diisolasi dari molekul protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang dibudidayakan secara khusus.
Peran di alam
Hanya pada tumbuhan dan mikroorganisme, lebih dari 200 asam amino alifatik telah diidentifikasi, dan total ada lebih dari lima ratus asam amino saat ini. Mereka adalah bagian dari zat antibakteri (seperti penisilin) yang diproduksi mikroorganisme dan juga membentuk dinding sel sebagian besar bakteri.
Dalam tubuh hewan, zat-zat ini melakukan fungsi utama sebagai berikut:
- sintesis protein, enzim, hormon, koenzim dan senyawa organik penting lainnya;
- pembentukan amina yang aktif secara biologis (dopamin, norepinefrin, epinefrin, serotonin, dan lainnya);
- partisipasi dalam transmisi impuls saraf dan proses metabolisme.
Dalam sel otak manusia ada metabolisme aktif dengan partisipasi asam amino, yang konsentrasinya 7 kali lebih tinggi dari plasma darah.
Aplikasi medis
Penggunaan senyawa ini untuk tujuan pengobatan didasarkan pada kemampuannya untuk berpartisipasi dalam pertukaran unsur nitrogen dan sintesis zat aktif biologis. Ada banyak obat yang mengandung asam amino alifatik. Di bawah ini adalah beberapa di antaranya dan kegunaannya dalam praktik terapi.
- Asam glutamat - patologi SSP, epilepsi, psikosis, keterbelakangan mental pada anak-anak, cerebral palsy, penyakit Down.
- Metionin - kerusakan hati toksik (sirosis, keracunan arsenik, kloroform, dan racun lainnya), serta penyakit organ ini pada alkoholisme kronis, diabetes mellitus.
- Aminalone adalah agen neurotropik.
- Sistein - untuk katarak.
- Acetylcysteine - pada penyakit sistem pernapasan sebagai mukolitik.
