Aminokislotalarklassifikatsiyasi,tuzilishivahossalari Mashg'ulotmaqsadi

Aminokislotalarklassifikatsiyasi,tuzilishivahossalari
Mashg'ulotmaqsadi:
talabalarnia -aminokislotalar,ulamingturlarivanomlanishibilantanishtirish
29
-a -aminokislotalarnituzilishini,ularningsintezlanishyo'llarini,stereokimyosiva
kislotali-asoslixossalariniko'ribchiqish
-a -aminokislotalarnigeterofunksionalbirikmalarsifatidaspetsifikvaumumiy
reaksiyalarini,karboksilvaaminoguruhbo'yichareaksiyalarinio'rganish
Talababilishikerak :
-organikmoddalartuzilishnazariyasini
organikbirikmalarningoptikizomeriyasini
geterofunksionalbirikmalarningxossalarini
-organikbirikmalarningkislotaligivaasosligini
aminokislotalarningaminguruhivakarboksilguruhibo'yichanukleofilo'rinolish
reaksiyalarini
Talababajaraolishikerakbo'lganko'nikmalar:
-Laboratoriyadatalabaaminokislotalarningsifatreaksiyalarinibajarishni
-Aminokislotalararalashmasidategishliaminokislotaniajratishni
Nazariyqism
а-Aminokislotalar-geterofunksionalbirikmalardir.Ularalbattabiruglerodatomining
o'zidahamkarboksil,hamaminoguruxsaqlaydi.
Umumiyfragment
Aminoguruh- H,N-CH-COOH
2
1
R
H,N-CH-COOH
2
1
R
-Karboksilguruh
Radikal
Uglerodradikaliningtuzilishigako'raaminokislotalaralifatik,aromatikva
geterotsiklikbo'lishimumkin.
Alifatikaminokislotaaro' znavbatidaа ,Pvaуaminokislotalargabo'linadi.
( 3а
-С ]
I
NH L
CEL-CH-COO H
3I
а-alanin(2-aminokapronkislotasi)
30
р
Н 2
NH „
сн2-сн2-соон
2
Р-alanin(3-aminokapronkislotasi)
7P a
сн,-сн,-сқ-соон
I
222
NH2
у-aminomo ykislota(4-aminobutankislotasi)
СНл-СОО НCH3-CH-COO H
II
NH2NH2
alanina-aminopropionkislotasi
Propankislotaning3-taxosilasimavjudbo'libbular-alanin,serinvasistenin.
CH-.—C H—COO HCH^-CH-COO H
I II I
OHNH :
SHNH 2
SerinSistein
Sisteinma'lumsharoitdavodorodnichiqaribyuboribikkitamolekulasinioltingururt
orqalibirikishinatijasidayangiaminokislotasistinxosilbo'ladi.
CH2
SHSH —CH2CH 2 — SSCH2
CH—NH2
+CH—NHjCH—NH2CH—NH2
COOHCOOHCOOHCOOH
SisteinSisteinSistin
Aromatikaminokislotalartarkibidabenzolhalqasi,aminovakarboksilguruxlarbo'ladi.
Funksionalguruxlarhalqadayokiyonzanjirdajoylashganbo'lishimumkin:
uуCH2-CH-COOH
NH2
3 1
Geterohalqaliaminokislotalartarkibidageterohalqaliyadro,amino-vakarboksil
guruxlaribo'ladi.Aminoguruxgeterohalqatarkibidayokiyonzanjirdajoylashga n
bo'ladi.
Biologikaxamiyatigako'raa-aminokislotala r4guruxgabo'linadi:
AImashtiribbo'ImaydiganQismanalmashtirsabo'ladigan
Almashtirsabo'ladigan.Shartlialmashtirsabo'ladigan.
Almashtiribbo'lmaydiganaminokislotalara'zolardasintezlanmaydi.Ulara'zolarga
faqatovqatbilantushadi.Ularningsonisakkizta:
1.Valin3.Izoleysin5.Metionin7.Fenilalanin
2.Leysin4.Lizin6.Treonin8.Triptofan
Qismanalmashtirsabo'ladiganaminokislotalargaikkitasinikiritamiz:
1.Gistidin2.Arginin
Almashtirsabo'ladiganaminokislotalara'zolardakeraklimiqdordaishlabchiqiladigan
aminokislotalarxisoblanadiularninghamsonisakkizta:
1.Glitsin2.Alanin3.Asparaginkislota4.Asparagin5.Glutaminkislota
6.Glutamin7.Serin8.Prolin
Shartliravishdaalmashtirsabo'ladiganaminokislotalarhamikkita:1.Sistein
2.Tirozin.
Nomenklaturasi.AminokislotalarnikarbonkislotalarmolekulasidagiH-atominiNH2-guruxgaalmashinuvidanhosilbo'lganmoddalarsifatidaqaraladi.Shusababli
aminokislotalaremperiknombilanataladi.Ratsionalnomenklaturagako'rategishli
karbonkislotalarnomiga"amino"-so'ziqo'shishbilanhosilqilinadi.Aminokislotalar
tarixiynomlanishgahamega.Aminosirkakislotaningtarixiynomi-glitsin,
aminopropioninkislota-alanin,aminoizopentankislota-valindebnomlanadi.Tarixiy
(trivial)nomlarniko'pchilikholdalotinchaqisqartirilganholda(gly,alakabi)yozib
qo'yiladi.
Sistematiknomlashgako'ra,aminokislotamolekulasidagikarboksilguruxiningC-atomi
birinchiraqamlanib,keyinamonoguruxbirikkanuglerodatomiraqami,undankeyin
tarmoqlanganzanjirdagiC-atom(lar)iraqamivaradikallarnomiaytilib,oxiridaasosiy
zanjirgato'g'r ikeluvchikislotanomiaytiladi.Bunomlashgakora:glitsin-2-aminosirkakislota;valin-2-amino-3-metil-butankislotadebnomlanadi.
32
a -Aminokislotalarningstereokimyosi.Oqsillartarkibidagia -aminokislotalardan
birtaglitsinginastereoizomerhosilqilmaydi.Uchtasiizoleysin,treoninva
4g'gidroksiprolinikkitaxirallikmarkazigaegabo'lib4tastereoizomergaegadir.
Qolganlariesa2tadanstereoizomerhosilqilib,shulardanfaqatL-izomeriginaoqsil
tarkibinitashkilqiladi.
COOHCOOH
H,N—CH—COOHHjN-j- HH-j—NH ,
R
RR
а-aminokislotaL-a-aminokislotaD-a-aminokislota
Optikizomerlarxosilbo'lishiniinobatgaolmaslikxirallikkaegabo'lganfermentlarning
tanlab,faqato'zigao'xshabxirallikkaegabo'lganmolekulalarbilanginareaksiyaga
kirishishimumkinliginitushinibetmaslikkaolibkeladi.Bundantashqarioqsillarning
fazoviytuzilishidahamfaqatL-izomerlarginaishtiroketishimumkin.
а-Aminokislotalarningizoelektriknuqtasi.а-Aminokislotalarmolekulalariqattiq
holatdaichkituzko'rinishidamavjudbo'lib,suvlieritmadabipolarion,kationliva
anionlishakllarningmuvozanataralashmasiko'rinishidabo'ladi,buesamuhitningpH
qiymatigabog'liq.
++*
+-HH
H3N -CH-COOH —H3N -CH-COO— rH 2 N-9H-CO O
R
R
KationshakliBipolarionAnionshakli
kuchlikislotalimuhitpH= 7kuchliishqori ymuhit
Aminokislotalarningbipolarionshakliningkonsentratsiyasimaksimal,kationliva
anionlishakllariningkonsentratsiyasiminimalvatengbo'lgandagi,ya'n i
aminokislotalarbipolarionholigao'tadiganeritmapHiningqiymatigaizoelktriknuqta
(pi)deyiladi.Masalan:pl
(g
iy)
=5.97demak,glitsinmolekulasisuvlieritmaningmuhiti
pH=5.97bo'Igandabipolarionhosilqiladi.
33
Aminokislotalariningkimyoviyxossalari.Aminokislotalaraminovakarboksil
guruxlarigata'luql ireaksiyalargakirishadi.Aminokisotalaro' ztarkibidaasoslik
xususiyatigaegabo'lganamino-/V7/2
vakislotalikxususiyatigaegabo'lgankarboksilCOOHguruxlarinitutganbo'lganiuchunamfoterlikxossasininomoyonqiladi,ya'ni
aminokislotalarishqorlarvakislotalarta'sirid atuzlarhosilqiladi.
R-СH-СООH
NН.
NаОН
НСI
R-CH-COON a+Н 2 0
NН.
R-СН-СООН
I*
NН„
KislotalimuhitdaaminokislotalareritmadagiH
+
-ionlarningNH2
-guruxgabirikishi
natijasidakationgaaylanadi.
Aminokislotalaraminovakarboksilguruxgaxosreaksiyagakirishadi.Shuningdek
aminokislotalarningayrimxossalariradikaldagifunksionalguruxlargabog'liq.
Oddiykislotalargao'xshabaminokislotalarmurakkabefirlar,galoidangidridlaramidlar
vaboshqakislotaxosilalarnixosilqilishimumkin:
CH3O H
R-CH-COO H
I
NHX
SOCI 2 SOCI 2
POCI 2
-co 2
R-CH- ( p-OCH ;
NHX
R-CH-< p-CI
NHX
R-СН г -NH X
Aminokislotalariningaminoguruhgahosreaksiyalari
34
I.Nitratkislotabilanaminokislotalardezaminlanishreaksiyasigakirishadi.Bu
reaksiyaVan-Slaykusulidebnomlanibaminokislotalarnimiqdoriytahlilqilishda
ishlatiladi.
HONO
R-CH-COO H+N,+H, 0
I
OH
CH3 Hal
—R-CH-COO H
CH3 NH
CHjHa l
:
——R-CH-COO H
I
CH3-N-CH3
R-С-Hal
-R-CH -COO H
I
NH-С-R
I I
О
Demaknitritkislotata'sirid agidroksikislotahosilbo'ladi .
Galoidalkilta'sirid aaminoguruxvodorodinialkilgamonoalmashganvadialmashgan
birikmalarihosilbo'ladi.
Shuningdekaminokislotalaramino-guruxibo'yichadezaminlanish(oksidlanibva
oksidlanmasdan),N-atsil-xosilalarnixosilqilish,aldegidlarbilanbirikish,
finiltioizotsianatbilanbirikishreaksiyalarigakirishadi:
R-CH-COO H
I
NH2
35
1.N-atsilhosilalarniolish
R-C H-COO H+R'-С-CI•R-C H-COO H
NHjО" HC I
H-N-C-R 1
I I
о
2.Oksidlanmaydezaminlanishreaksiyasi
AspartazaНООС^„H
-CH-COOH
:•с=с
H '"COO H
3.Oksidlanibdezaminlanishreaksiyasi(invivo)
НАД++H2 0
R-CH-COO HR-C-COO H- 1 *R-C-COO H
NH2NH•NH
3О
a-AminokislotaIminokislotaa-Ketokislota
4.Oksidlanibdezaminlanishreaksiyasi(invitro)
R-CH-COO HR-CH-COO H+N/ +H20
NH2OH
a-Aminokislota
aa-Gidroksikislota
4.Oksidlanibdezaminlanishreaksiyasi(invitro)
36
6.Ф5.FTGhosilalarniilish
6f \6+A8-SC6H5N=С=S +H2N—CH-COO H•
I
1« ;
Фен^Feniltioizotsianata-Aminokislota
S
СHNNH
—C6H5-N-C-NH-CH-COO H
66\7
"«П\/
Фен1Feniltiogidantoin
apvaу-aminokislotan ifarqlashuchunishlatiladiganreaksiyalar
a-aminokislotavaularningmurakkabefirlariosonangidridlarxosilkiladi.
NH2
I
CH3-CH-COOH+HOOC-C-CH 3—H2
0+CH3 -CH-CO-N H
III I
NH
2
H
NH-CO-CH-CH3
Aminokislotaangidridi
Buangidridlardiketopiperazinyokidioksipiperazinlardebyuritiladi.
a-aminokislotaqizdirilgandaBa(OH)2
ishtirokidadekarboksillanishreaksiyasiga
kirishadi:
R-CH-COO Hf
o f
I
tC
VR-CHj-NHJ+CO ,
NH ,
P-aminokislot aqizdirilgandaosonNH3
molekulasinio'zidanchiqaribto'yinmaga n
kislotalarhosilqiladi:
-NH 3
NH2-CH2-CH2-COOH—> -CH2=CH-COOH
Akrilkislota
у-aminokislotala rqizdirilgandasuvmolekulasinio'zidanchiqaribichkiamidlarnihosil
qiladi:
37
н
2о
—>-сн2-сн2-сн2-с=о
^—-—NH—— ^
Buhosilbo'lganichkiamidlargalaktamlardebaytiladi.
a-aminokislotalargaaniqlashuchunquyidagisifatreaksiyalaribajariladi
Erlixreaksiyasiboshqaaminokislotalarichidantriptofannitopishuchunishlatiladi
CH,-CH-CH-C=O
I......... .л. .
H-N-'H
oh ;
H2
so 4
a r
*in
M^ ll^vwi ^IUWI UlUllb ,
^
ь
amina
kislot
alarnianiklashuchunishlatiladi.
HN03
H,-CH-COOHно——CH,-CH-COOH H 0
\ \
NH2
TIR02, N
SARIQRANG
NaOH/= \.
+
О—) >CH2-<р н-COONa
NH2
BINAFSHARANG
a -Aminokislotalarningningidrinbilanreaksiyasi.a -Aminokislotaningidrin
bilanreaksiyasinatijasidako'k-binafsh aranggaegabo'lganmoddahosilbo'ladi.
38
е ф
о
Ningidrin
О
ОН
+R-срн-СООН
NH ,
2-aminokislota
О
О 1 „
^>C= NJ+С02
+RCHO+3H 2 0
Ко' кbinafsharang
Aminokislotalarningayrimvakillari:
Glikol(grekcha"glikos"-shirin,"kolla")yokiglitsindebataluvchiaminosirkakislota
NH2CH2COOHtubanxayvonlarningmuskullaridauchraydi.Ipakningoqsilmoddasi
gidrolizqilingandako'pmiqdorda(hornashyoog'irligining36%I )glikolhosilbo'ladi.
Hayvonotyeliminisuyultirilgansulfatkislotayokibariylisuvbilanqizdirish,
shuningdek,gippurkislotanigidrolizqilishyo'libilanolinadi.
a-Aminoizokapronkislota(4-amino-2-metilpentan-5-kislota)dir.Oqsilmoddalar,
masalan:qongemoglobini,kazein,tuxumalbuminigidrolizqilingandahosilbo'lgan
maxsulotlartarkibidako' pmiqdordaleysinbo'ladi.Tabiiyleysinyaltiroqtangasimo n
kristallar(grekcha"leynos"-oqyaltiroqdeganso'zdir)hosilqiladi.Uningeritmasi
qutblangannurtekisliginio'nggaburadi.
CH_:CH:CH-CH(NH);-COO H
pti ,
Izoleysin
a-amino-p-metilvaleriankislota(2-amino-3-metilpentankislota)dir.Izoleysinoz
miqdordaoqsilmoddalarninggidrolizmaxsulotlaritarkibidavaleysinbilanbirgalikda
qandlavlagipatokasidabo'ladi.Izoleysinmolekulasidaikkitaasimmetrikuglerodatomi
bor;tabiiyizoleysinqutblangannurtekisliginio'nggaburadi.
39
Asparagin(aminoqaxrabo)kislotaHOOC-CH2CH(NH2)-COOHvaglutamin(aaminoglutar)kislotaHOOC-CH2CH2CH(NH2)-COO Hmolekulalaridaikkitakarboksil
vabittaamoinoguruxbo'ladi;bularkislotalikxossalarianchakuchliligibilanbirnegizli
aminokislotalardanfarqqiladi.
SisteinHS-CH:CH(NH:)-COOHa.aminopropankislotaninghosilasibo'lib,uning
molekulasidabittavodorodatomi-SHguruxgaalmashingan.Havokislorodibilan
oksidlangandasisteinsistingaaylanadi:
HOOC-CH(NH:)CH :-S-H
:+O ;
HOOC-CH(NH:)CH :-S-H
H00C-CH(NH;)CH2-S-S-CH:CH(NH:)-C00H+H; 0
Oqsilmoddalargidrolizlangandaulartarkibidagioltingugurtko'pchilikqismiL-sistein
yokiL-sistinholidaajralibchiqadi.Ba'zikasalliklardasistinqovuqvabuyrakdatosh
hosilqiladi.
SerinHO-CH2CH(NH?)-COO Hsisteinningkislorodlianalogidir.Uipakyelimiseritsinvaboshqaoqsilmoddalargidrolizlangandahosilbo'ladiganmahsulotlar
tarkibigakiradi.
TaurinNH2 -CH 2 CH2
-S0 3 Hbirvaqtningo'zidahamamin,hamsulfokislotadir;uni
sisteindanolishmumkin.Sisteinshiddatliravishdaoksidlansa,sulfokislotahosil
bo'ladi:
СрНгCH—COO H
SO; HKTHb
Bukislotaog'zikavsharlangannaygasolibqizdirilgandaC0 2ajralibchiqadiva
tauringaaylanadi.Taurinbirinchimartabuqao'tigidrolizqilingandahosilbo'ladigan
mahsulotlartarkibidatopilgan(grekcha"tauros"-buqademakdir).
Glutaminkislotaningkalsiylituzi.U
... .,. ,.„.[HOOC-CH:-CH:-CH-COO];C a
asosanpsixikadaоzgarishbolganda,
1J
jarohatlanganda nkeyingepilipsiyada,
.vrf c
silkasalligida,meningitda,
40
polimeilitnidavolashdaishlatiladi.
Aminokapronkislota.Oq,suvdayaxshieriydiganspirtdaqiyineriydigankukun.U
asosanquyidagixollardaishlatiladi.Jarroxlikishlaridankeyinqonoqishnito'xtatis h
uchun,o'pkadagioperasiyadankeyin,oshqozonostivaqalqonsimonbezidagi
operasiyadankeyin,o'tkirpankreatitdaichkarigavavenagayuborilibdavolanadi.
АМАЛИЙКИСМ
1-tajriba:Glitsinningningidrinbilanreaksiyasi.Ikkitaprobirkaolib,ularga2
tomchidan0,1%liningidrineritmasidansoling.Birinchiprobirkaga1-eritmadan4
tomchi,ikkinchiprobirkaga2-eritmadan4tomchikushing.Kuzatilganhodisani
tushuntiring.Qaysibirprobirkadaaminokislotaborliginianiqlang.Glitsinningningidrin
bilanreaksiyatenglamasiniyozing.Ningidrinreaksiyasibilanboshqaa aminokislotalarnihamaniqlashmumkinmi?
2-tajriba:Tirozinbilanksantoproteinreaksiyasi.Ikkitaprobrkaga3tomchidan
kontsentrlanganHN0 3eritmasidansoling,birinchiprobirkaga3-eritmadan,5-tomchi,
ikkinchisigaesa4-eritmadan5tomchiqo'shing.Aralashmaniehtiyotlikbilanqizdiring.
Sariqranghosilbo'lganprobirkagaqizgish-qo'ng'irranghosilbo'lgunchaammiak
eritmasidanqo'shing.Qaysibirprobirkadatirozinborliginianiqlang.Tirozinningkons.
HN03bilanreaksiyasitenglamasiniyozing.Ksantoproteinreaksiyasibilanqanday
aminokislotalaraniqlanadi?
3-tajriba:Sisteinuchunranglireaksiya.Ikkitaprobirkaga10%liNaOHeritmasidan
2-tomchidanqo'shing,so'ngr abirinchiprobirkaga1-aminokislotaeritmasidan,
ikkinchisigaesa2-aminokislotaeritmasidanqo'shing.Eritmalarniqaynaguncha
qizdiringvaularga2tomchidan10%liPb(CH3COO)2
soling.Kuzatilganhodisani
tushuntiring.Qaysibirprobirkadasisteinborliginianiqlang.SisteinningPb(CH3COO)2
bilanreaksiyatenglamasiniyozing.
4-tajriba:Glitsinningnitritkislotabilanreaksiyasi.Probirkaga5tomchi1 %li
glitsineritmasiva5tomchinatriynitritva2tomchikonsentrlangansirkakislota
eritmasidansolinadi.Eritmaohistachayqatiladivabundagazajralishikuzatiladi.Bu
reaksiyaaminokislotadagiaminoguruhnimiqdoriyaniqlashuchunishlatiladi.
4 1
сн2- с+HNO 2 — -сн—с ;+N2f+н . о
L2LO H
GlitsinGlikolkislota
Tajribalarto'g'risidag ixulosalaringiznidaftaringizgayozing.
Nazoratsavollari:
1.a -Aminokislotalarningturlanishi
2.a -Aminokislotalarningkislotali-asoslixossalari
3.a -Aminokislotalarningstereizomeriyasinimadaniborat?
4.a -Aminokislotalarningamino-guruxibo'yichareaksiyalari
5.a -Aminokislotalarningkarboksilguruxibo'yichareaksiyalari
6.Izoelektriknuqtadebnimagaaytiladi?