თითოეულმა ჩვენგანმა ცხოვრებაში ერთხელ მაინც დაფიქრდა საკუთარ დიეტაზე. მაგალითად, რა არის ორგანიზმისთვის საჭირო სხვადასხვა ნივთიერების დღიური ნორმა, რომელიც ჩვენთან მოდის საკვებით? რა ამინომჟავები გვჭირდება და რატომ? დღეს, რა თქმა უნდა, საერთოდ არ ვისაუბრებთ სწორ კვებაზე, რადგან ამისთვის ერთი ან თუნდაც ათეული სტატია საკმარისი არ არის. ვისაუბროთ მხოლოდ ერთ ნივთიერებაზე, რომელიც უდავოდ ძალიან მნიშვნელოვანია ორგანიზმისთვის. ეს არის ამინომჟავა ჰისტიდინი. მისი ქიმიური სახელი რთულად ჟღერს - L-2-amino-3- (1H-imidazol-4-yl) პროპანოინის მჟავა. მაგრამ პირველ რიგში.
რა არის ამინომჟავა?
სანამ განვიხილავთ ჰისტიდინის თვისებებსა და მის როლს ორგანიზმში, შევეხოთ "ამინომჟავის" კონცეფციას. მათ, ვისაც სპორტი უყვარდა, სმენიათ ამ ნივთიერებების შესახებ. ამინომჟავა არის ორგანული ნაერთი, რომელსაც აქვს ორი ძირითადი ფუნქციური ჯგუფი, რაც მას განსაკუთრებულს ხდის: ამინო ჯგუფი -NH2 და ე.წ. კარბოქსილის ჯგუფი -COOH.
პირველი პასუხისმგებელია ამ უჩვეულო კლასის ნაერთების ძირითად თვისებებზე. აზოტისა და მისი წყვილი ელექტრონების წყალობით, ამინომჟავას შეუძლია შექმნას დადებითად დამუხტული იონები. ამ შემთხვევაში, ამინო ჯგუფი იქცევა ამ იონად: -NH3+.
მეორე ფუნქციონალურიჯგუფი პასუხისმგებელია მჟავე თვისებებზე. მას შეუძლია გააჩუქოს პროტონი, გადაიქცევა ანიონად -COO-. ეს ფენომენი შესაძლებელს ხდის მარილების წარმოქმნას კარბოქსილის ჯგუფის მხრიდან.
ამგვარად, ამინომჟავას აქვს ორი ნაწილი, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია მარილების წარმოქმნა. ერთი მათგანი ამ ნაერთებს აძლევს მჟავების თვისებებს, ხოლო მეორე - ფუძეების. ზოგადად, ამინომჟავა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად: NH2-CH(R)-COOH. ასო R აქ უნდა გავიგოთ, როგორც „რადიკალი“, ანუ ნებისმიერი ორგანული ნაწილაკი, რომელიც შედგება ფუნქციური ჯგუფებისა და ნახშირბადის ჩონჩხისგან და შეუძლია შექმნას ბმა (ან ბმები) ამინომჟავის მოლეკულის ხერხემალთან.
როგორც წესი, მათაც, ვინც არ იცნობს ფარმაკოლოგიას და არ უყვარდა სპორტი, ერთხელ მაინც გაიგო, რეკლამიდან მაინც, რომ ამინომჟავები გვჭირდება და ძალიან სასარგებლოა. ვნახოთ რა ფუნქციებს ასრულებენ ისინი ორგანიზმში და რატომ უნდა მიიღოთ საკვებიდან საჭირო ნორმაში.
ამინომჟავების ფუნქციები ორგანიზმში
როგორც მოგეხსენებათ, ჩვენ ყველანი შედგება ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლებისგან. და ჩვენ მათ ვიყენებთ როგორც საკვებს ჩვენი სიცოცხლისუნარიანობის შესანარჩუნებლად. მაგრამ ამ სტატიის თემაში ჩვენ მხოლოდ ცილები გვაინტერესებს. ეს არის უზარმაზარი მოლეკულები, რომლებიც ასრულებენ სრულიად განსხვავებულ და ძალიან მნიშვნელოვან ფუნქციებს ჩვენს ორგანიზმში: ნივთიერებების ტრანსპორტირებას, ახალი უჯრედების შექმნას, ტვინის ნეირონებს შორის კავშირების გაძლიერებას.
პროტეინებზე საუბარი რატომღაც დავიწყეთ. ფაქტია, რომ ყველა ასეთი ნივთიერება შედგება ამინომჟავებისგან, რომლებიც მოიცავს ჰისტიდინს. თუნდაც უმარტივესი პროტეინის ფორმულაშეიცავს მინიმუმ ათეულ ამინომჟავას, რომლებიც დაკავშირებულია პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში. თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი სტრუქტურა და ფორმა, რაც საშუალებას აძლევს მას შეასრულოს ის ფუნქცია, რისთვისაც იგი შეიქმნა ბუნების მიერ.
ჰისტიდინი
ნებისმიერი ამინომჟავის ფორმულა მოიცავს, როგორც უკვე გავარკვიეთ, მინიმუმ ორ ფუნქციურ ჯგუფს და მათ დამაკავშირებელ ნახშირბადის ჩონჩხს. სწორედ ამიტომ, განსხვავება ყველა ამინომჟავას შორის (რომლებიდანაც, სხვათა შორის, უკვე ნაპოვნია რამდენიმე მილიონი) მდგომარეობს ორ ჯგუფს შორის ნახშირბადის ხიდის სიგრძეში და მასზე მიმაგრებული რადიკალის სტრუქტურაში.
ჩვენი სტატიის თემაა ერთ-ერთი ამინომჟავა - ჰისტიდინი. ამ აუცილებელი მჟავის ფორმულა მარტივი არ არის. ორ ფუნქციურ ჯგუფს შორის მთავარ ნახშირბადის ჯაჭვში ჩვენ ვხედავთ მხოლოდ ერთ ნახშირბადის ატომს. სინამდვილეში, ყველა არსებითი პროტეინოგენური (პროტეინის წარმოქმნის უნარი) ამინომჟავას ასევე აქვს მხოლოდ ერთი ნახშირბადის ატომი ამ ჯაჭვში. გარდა ამისა, ჰისტიდინს აქვს რთული რადიკალური სტრუქტურა, რომელიც მოიცავს ციკლს. ზემოთ ხედავთ რა არის ჰისტიდინი. ფორმულა, რომლის სტრუქტურული მახასიათებელია ჰეტეროციკლი (ნახშირბადის გარდა ნებისმიერი სხვა ატომის ჩართვა), სინამდვილეში შორს არის ყველაზე რთული ნივთიერებისგან.
ახლა, როდესაც ჩვენ განვიხილეთ ძირითადი ცნებები, მოდით გადავიდეთ რეაქციებზე, რომლებიც შეიძლება განხორციელდეს ჰისტიდინით.
ქიმიური თვისებები
რეაქცია, რომელშიც ეს ამინომჟავა შედის, ძალიან ცოტაა. მჟავებთან და ფუძეებთან რეაქციების გარდა, იგი შედის ბიურეტშირეაქცია ფერადი პროდუქტების ფორმირებაზე. გარდა ამისა, ჰისტიდინს, რომლის ფორმულა შეიცავს იმიდაზოლის ნარჩენებს, შეუძლია ურთიერთქმედება სულფანილის მჟავასთან პაულის რეაქციაში.
დასკვნა
ალბათ ჩვენ გავაშუქეთ ყველა ძირითადი დეტალი. ვიმედოვნებთ, რომ სტატია თქვენთვის სასარგებლო იყო და მოგცათ ახალი ცოდნა.
