tìm hiểu về axit amin

1. Định nghĩa:Là hợp chất có 2 nhóm chức: amin (–NH2) và acid (–COOH)Có 2 loại aminoacid:• H2NRCOOH. R: gốc hydrocarbon no, vòng không thơm, dị vòng• H2NArCOOH Ar: gốc hydrocarbon thơm.2. Cấu tạo:2.1. Các acid amin thiên nhiên: là các αaminoacidαR: alkyl (hở, nhánh), cycloalkyl, Ar, dị vòng, có thể chứa nhóm OH, SH.Số nhóm định chức (COOH, NH2)mỗi loại có thể có một hay hai nhóm

AMINO ACID 1 Định nghĩa: Là hợp chất có nhóm chức: amin (–NH2) acid (–COOH) Có loại aminoacid: • H2N-R-COOH R: gớc hydrocarbon no, vòng khơng thơm, dị vòng • H2N-Ar-COOH Ar: gớc hydrocarbon thơm Cấu tạo: 2.1 Các acid amin thiên nhiên: là các α-aminoacid α R: alkyl (hở, nhánh), cycloalkyl, Ar-, dị vòng, có thể chứa nhóm -OH, -SH *Số nhóm định chức (-COOH, -NH2)mỗi loại có thể có một hay hai nhóm 2.2 Cấu hình của acid amin: Trừ glycin, các a.a có ít 1C* Các a.a TN là α-aminoacid và có cấu hình giống thuộc dãy L so với (–)L-ald glyceric và C* có cấu hình S Danh pháp •Tên vị trí nhóm amin + Tên acid tương ứng •Tên riêng Acid aminoethanoic Acid minoacetic Glycin, Glycocol, Gly Acid 2-aminobenzoic Acid o-aminobenzoic Acid anthranilic COOH H2N H CH3 COOH H2N H CH2 (S)-Alanin (L-Alanin) COOH H2N H CH2OH (S)-Serin (L-Serin) CHO HO H CH2OH L-Glyceraldehyd (S)-Phenylalanin (L-Phenylalanin) Tên Alanin Asparagin Cystein Glutamin Glycin Ký hiệu Ala (A) Asn (N) Cys (C) Gln (Q) Gly (G) Công thức CH3CHCOOH NH2 H2NCCH2CHCOOH O NH2 HSCH2CHCOOH NH2 H2NCCH2CH2CHCOOH O NH2 CH2COOH NH2 pKa1 pKa2 pKa3 pI 2,34 9,69 - 6,01 2,02 8,80 - 5,41 1,96 10,28 8,18 5,07 2,17 9,13 - 5,65 2,34 9,60 - 5,97 2,36 9,60 - 6,02 2,36 9,60 - 5,98 2,28 9,21 - 5,74 CH3 Isoleucin Ile (I) CH3CH2CHCHCOOH NH2 Leucin Methionin Leu (L) Met (M) CH3CHCH2CHCOOH CH3 NH2 CH3SCH2CH2CHCOOH NH2 Tên Ký hiệu Công thức CH2CHCOOH Phenylalanin Phe (F) pKa1 pKa2 pKa3 pI 1,83 9,13 - 5,48 1,99 10,60 - 6,30 2,21 9,15 - 5,68 2,09 9,10 - 5,60 2,83 9,39 - 5,89 2,20 9,11 10,07 5,66 2,32 9,62 - 5,96 NH2 COOH Prolin Pro (P) N H Serin HOCH2CHCOOH Ser (S) NH2 OH Threonin Thr (T) CH3CHCHCOOH NH2 CH2CHCOOH Tryptophan NH2 Trp (W) N H Tyrosin Tyr (Y) HO CH2CHCOOH NH2 CH3 Valin Val (V) CH3CHCHCOOH NH2 Ký hiệu Tên Công thức pKa1 pKa2 pKa3 pI 1,88 9,60 3,65 2,77 2,19 9,67 4,25 3,22 2,17 9,04 12,48 10,76 1,82 9,17 6,00 7,59 2,18 8,95 10,53 9,74 Acid amino acid Acid aspartic Acid glutamic HOOCCH2CHCOOH Asp (D) Glu (E) NH2 HOOCCH2CH2CHCOOH NH2 Acid amino base Arginin Arg (R) H2NCNHCH2CH2CH2CHCOOH NH N Histidin Lysin His (H) Lys (K) N H NH2 CH2CHCOOH NH2 H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOH NH2 Tính chất vật lý 4.1 Phân tử acid amin là ion lưỡng cực (muối nợi phân tử) Ion NH3+ có tính acid Ion COO- có tính base Trong mơi trường base mạnh: Khi acid hóa acid amin: Khi đặt acid amin vào điện trường có các trường hợp sau: Anod  Base liên hợp (II) catod Dung dịch acid amin (I) Acid liên hợp (III) 4.2 Điểm đẳng điện : giá trị pH không làm dịch chuyển a.a về các điện cực Tổng hợp các acid amin 5.1 Từ α-halogeno acid (Perkin-Duppa) 5.2 Tởng hợp Strecker • Tởng hợp  Alanin • Tởng hợp  Methionin 10 • Kết hợp với HNO2 Diethyl acetamidomalonat Tính chất hóa học của acid amin 6.1 Tính acid-base của acid amin Ion lưỡng cực • dd a.a / mt acid acid liên hợp chiếm ưu thế • dd a.a/ mt base base liên hợp chiếm ưu thế 6.2 Phản ứng loại nước của acid amin a Loại nước từ α-aminoacid: tạo amid vòng dicetopiperazin 14 b Loại nước từ β-aminoacid Acid α-ethylenic β-lactam c Loại nước từ , -aminoacid -lactam  Acid -aminovaleric  Valerolactam P/ứ loại nước giữa các a.a là sở tạo lk amid các poliamid hoặc lk peptid polipeptid protid Liên kết amid 15 6.3 Phản ứng tạo màu của aminoacid Các a.a có khả tạo màu với số h/c định  định tính * Với Ninhydrin: tạo màu xanh tím *Với Pb2+/HO-: a.a chứa S cho màu đen *với Hg(NO3)2 + Hg(NO2)2: a.a chứa nhân phenol cho màu hồng *Với HNO3: a.a chứa nhân benzen cho màu vàng *Với HOOC-CHO ( acid glyoxalic): a.a chứa nhân indol cho màu xanh tím *Với acid diazobenzensulfonic: a.a có nhân imidazol tạo h/c azo có màu anh đào 16 6.4 Tính chất của chức COOH a Với base tạo muối: *Tạo phức với cation kim loại nặng Muối nội phức (màu xanh thẫm) * Tạo este: là những chất lỏng, dễ cất ở p thấp *Tạo clorid acid 17 d Phản ứng decarboxyl hóa 6.5 Tính chất của nhóm chức NH2 a Tạo muối với các acid vô tạo muối b Tác dụng HNO2: tạo acid hydroxycarboxylic c Tạo dẫn xuất N-acyl: Tác nhân acyl hóa RCOCl, (RCO)2O, benzylcloridcarbonat C6H5CH2OCOCl 18 d Tác dụng với aldehyd: ở mt kiềm Định lượng nhóm COOH tự của acid amin e Một số phản ứng với enzym Nhờ men đặc hiệu có thể xảy p/ứ trao đổi gốc R của các a.a 19 PEPTID Định nghĩa amid tạo thành chức acid chức amin acid amin tương tác với Chức -NHCO- gọi liên kết peptid H3N+CH2CONHCH2COO- H3N+CH2CONHCHCONHCHCOOCH3 Dipeptid Tripeptid Gly-Gly Gly-Ala-Phe CH2C6H5 H3N+CHCO(NHCHCO)nNHCHCOOR R' R" Polypeptid Peptid có phân tử lượng đến 10 000 lớn protid Cấu tạo polypeptid liên kết peptid có cấu trúc phẳng có cấu hình trans Các nhóm chức /R sở cho cấu trúc protid 20   Xác định cấu trúc protid: Có những a a nào Có phân tử a a Trật tự lk của các a.a phân tử Xác định các gớc ći mạch peptid: - Nhóm N-gớc cuối mạch xác định với thuốc thử 2,4-dinitroflorobenzen hoặc phenylisothiocyanat - Nhóm C-gớc ći mạch xác định nhờ enzym carboxypeptidase  Áp dụng pp thủy phân từng phần: Để xác định số lương trật tự xếp a.a phân tử 21 22 Tổng hợp peptid: theo bước - Bảo vệ chức amin - Tạo liên kết peptid - Giải phóng chức amin 23 PROTID Định nghĩa polypeptid có phân tử lượng lớn (> 10.000) Phân loại * hình dạng: - dạng sợi: khơng tan nước - dạng hình cầu: tan nước, dd acid, base muối * cách phổ biến: - Protid đơn giản (protein): thủy phân → cho acid amin - Protein phức tạp: thủy phân → acid amin + chất khác (acid nucleic, chromoprotein, glycoprotein, phosphoprotein, licoprotein, protein chứa kim loại nặng ) 24 Cấu tạo của protid - Cấu trúc bậc 1: a.a liên kết thành mạch đơn trình tự tạo chuỗi polypeptid - Cấu trúc bậc 2: mạch polypeptid xoắn lại tạo cấu trúc xoắn α hay gấp nếp β cố định lk hydro a.a gần (giữa nhóm C=O, với nhóm -NH-), gốc R hướng Protein sợi: nhiều xoắn α: keratin, collagen Protein hình cầu: nhiều gấp khúc β - Cấu trúc bậc 3: chuỗi polypeptid (xoắn, gấp khúc) tiếp tục co xoắn, cuộn thành búi có hình thể đặc trưng cho loại protein (hoạt tính, chức ) Cấu trúc phụ thuộc gốc R mạch polypeptid Ví dụ: Systein gốc R có nhóm SH tạo cầu nối-S-S-cản trở hình thành cấu trúc xoắn, vị trí xác định điểm gấp Cấu trúc bậc 4: giống bậc 3, lực hút khác (lk với theo cách khác đó) Nó tạo thành phân tử protein có cấu trúc bậc lk với cấu trúc bậc xoắn gấp khúc 25 26 Tính chất của protid - chất keo, tnc khơng đặc trưng, có tính quang hoạt quay trái - đơng vón gia nhiệt, acid base mạnh (↓ khơng hồn ngun) Protein kết tủa khơng hồn ngun bị biến tính làm thay đổi chất tính tan, tác dụng sinh học *Thủy phân protid: Protid Protein bậc Protein bậc Pepton Polypeptid Peptid đơn giản Acid amin Protid bị biến tính Tan dd acid/base, tủa với (NH4)2SO4 Tan H2O, đun không đông, tủa với (NH4)2SO4 Tan H2O, đun không bị đông lại, không tủa với (NH4)2SO4 bão hòa 27 ... a Loại nước từ α-aminoacid: tạo amid vòng dicetopiperazin 14 b Loại nước từ β-aminoacid Acid α-ethylenic β-lactam c Loại nước từ , -aminoacid -lactam  Acid -aminovaleric  Valerolactam... acid amin: Trừ glycin, các a.a có ít 1C* Các a.a TN là α-aminoacid và có cấu hình giống thuộc dãy L so với (–)L-ald glyceric và C* có cấu hình S Danh pháp •Tên vị trí nhóm amin. .. vị trí nhóm amin + Tên acid tương ứng •Tên riêng Acid aminoethanoic Acid minoacetic Glycin, Glycocol, Gly Acid 2-aminobenzoic Acid o-aminobenzoic Acid anthranilic COOH H2N H CH3 COOH H2N H