Аминокислоты – формула, строение, свойства, применение, виды

Аминокислоты

Аминокислоты – органические бифункциональные соединения, в состав которых входят карбоксильные группы –СООН и аминогруппы –NH2.

Природные аминокислоты можно разделить на следующие основные группы:

Номенклатура аминокислот

  • Для природных α-аминокислот R-CH(NH2)COOH применяются тривиальные названия: глицин, аланин, серин и т. д.
  • По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино- и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе:
2 – Аминобутановая кислота 3-Аминобутановая кислота
  • Часто используется также другой способ построения названий аминокислот, согласно которому к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино- с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.
α-Аминомасляная кислота β-Аминомасляная кислота

Физические свойства аминокислот

Аминокислоты – твердые кристаллические вещества с высокой температурой плавления. Хорошо растворимы в воде, водные растворы хорошо проводят электрический ток.

Получение аминокислот

  • Замещение галогена на аминогруппу в соответствующих галогензамещенных кислотах:

  • Восстановление нитрозамещенных карбоновых кислот (применяется для получения ароматических аминокислот):

Химические свойства аминокислот

При растворении аминокислот в воде карбоксильная группа отщепляет ион водорода, который может присоединиться к аминогруппе. При этом образуется внутренняя соль, молекула которой представляет собой биполярный ион:

1. Кислотно-основные свойства аминокислот

Аминокислоты — это амфотерные соединения.

Они содержат в составе молекулы две функциональные группы противоположного характера: аминогруппу с основными свойствами и карбоксильную группу с кислотными свойствами.

Водные растворы аминокислот имеют нейтральную, щелочную или кислую среду в зависимости от количества функциональных групп.

Так, глутаминовая кислота образует кислый раствор (две группы -СООН, одна -NH2), лизин — щелочной (одна группа -СООН, две -NH2).

1.1. Взаимодействие с металлами и щелочами

Как кислоты (по карбоксильной группе), аминокислоты могут реагировать с металлами, щелочами, образуя соли:

1.2. Взаимодействие с кислотами

По аминогруппе аминокислоты реагируют с кислотами:

2. Взаимодействие с азотистой кислотой

Аминокислоты способны реагировать с азотистой кислотой.

Например, глицин взаимодействует с азотистой кислотой:

3. Взаимодействие с аминами

Аминокислоты способны реагировать с аминами, образуя соли или амиды.

4. Этерификация

Аминокислоты могут реагировать со спиртами в присутствии газообразного хлороводорода, превращаясь в сложный эфир:

Например, глицин взаимодействует с этиловым спиртом:

5. Декарбоксилирование

Протекает при нагревании аминокислот с щелочами или при нагревании.

Например, глицин взаимодействует с гидроксидом бария при нагревании:

Например, глицин разлагается при нагревании:

6. Межмолекулярное взаимодействие аминокислот

При взаимодействии аминокислот образуются пептиды. При взаимодействии двух α-аминокислот образуется дипептид.

Например, г лицин реагирует с аланином с образованием дипептида (глицилаланин):

Фрагменты молекул аминокислот, образующие пептидную цепь, называются аминокислотными остатками, а связь CO–NH — пептидной связью.

20 основных аминокислот: состав, виды и химические формулы

Аминокислоты (АМК, аминокорбоновые кислоты, пептиды) – органические соединения на основе аминов, под которыми подразумеваются производные аммония 16%.

Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты

Аминокислоты играют важную роль — принимают участие в биосинтезе белка. Расщепление белка на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сколько существует аминокислот? Сегодня известно около двухсот пептидов, но всего 20 аминокислот принимают участие в строительстве биологического организма. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как запомнить аминокислоты, не стоит паниковать: нужно запомнить всего 20.

Есть заменимые и незаменимые аминокислоты. Также некоторые выделяют условно заменимые аминокислоты.

Заменимые аминокислоты

Заменимые аминокислоты — те аминокислоты, которые попадают в организм человека вместе с продуктами питания.

В самом человеке они тоже могут производиться — из прочих веществ.

Среди таких аминокислот выделяются:

  • аланин. Это мономер белков. Он принимает участие в процессе глюкогенеза, становясь глюкозой в человеческой печени. Отвечает за регулирование метаболических процессов;
  • аргинин. Синтезируется только в организме взрослых людей — в организме детей образоваться не может. Играет важную роль, к примеру, в системе синтеза гормона роста. Единственная аминокислота, переносящая азот. С ее помощью увеличивается мышечная масса и снижается жировая;
  • аспарагин. Является пептидом азотного обмена. Действуя с ферментами, отщепляет аммониак и преобразуется в аспарагиновую кислоту;
  • аспарагиновая кислота. Отвечает за образование иммуноглобулинов и деактивацию аммиака. Помогает восстановить баланс в работе сердечного цикла и нервной системы;
  • гистидин. Применяют в лечении кишечных заболеваний и в качестве профилактики СПИДа. Уменьшает негативное влияние на человеческий организм стрессовых факторов;
  • глицин. Нейромедиатор. Успокаивает;
  • глутамин. Составляющая гемоглобина. Отвечает за стимуляцию метаболизма в ЦНС;
  • глютаминовая кислота. Отвечает за регуляцию периферической нервной системы;
  • пролин. Есть в составе протеинов. Например, в коллагене и эластине;
  • серин. Аминокислота, которую можно найти в нейронах головного мозга. Облегчает выработку и высвобождение энергии. Возникает из глицина;
  • тирозин. Из этой аминокислоты состоят, в том числе, растительные и животные ткани. В некоторых случаях восстанавливаются из фенилаланина;
  • цистеин. Компонент кератина. Принадлежит к антиоксидантам. В отдельных случаях воспроизводится из серина.

Замечание 1

Описанные функции кислот не являются полными и могут быть продолжены.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты — те, синтез которых человеческим организмом не предусмотрен.

Содержатся в отдельных продуктах и поступают в организм с приемом пищи.

В список аминокислот, которые в организме не вырабатываются, входят:

  • валин. Повышает координацию функционирования мышц, обеспечивает устойчивость организма к изменениям температуры;
  • изолейцин. Его еще называют естественным анаболиком. Отвечает за насыщение мышц необходимой энергией;
  • лейцин. Отвечает за регуляцию всех процессов метаболизма. Важный участник процесса построения белковой структуры. Вместе с двумя описанными выше аминокислотами составляет комплекс BCAA (который отвечает за построение мышечной массы). Эта аминокислота, и комплекс в целом, важна для людей, занимающихся спортом. Она помогает увеличить мышечную массу, понизить уровень развития ПЖК (подкожно-жировая клетчатка), поддерживать гомеостаз при больших физнагрузках;
  • лизин. Его наличие в организме влияет на улучшение регенерации тканей, выработку гормонов, антител и ферментов. Также немаловажную роль эта аминокислота играет в укреплении сосудов. Находится в составе коллагена;
  • метионин. Принимает участи в синтезе холина. Сокращает количество жира в печени;
  • треонин. Отвечает за укрепление сухожилий и эмали зубов;
  • триптофан. Помогает в регуляции эмоционального состояния, лечении психических расстройств личности;
  • фениалалнин. Принимает участие в регуляции деятельности кожных покровов путем снижения их пигментации. Восстанавливает водно-солевой баланс верхних слоев кожи.
Читайте также:
Дихромат калия - свойства, особенности получения и применения

Химические формулы аминокислот

Условная формула аминокислоты в общем виде:

Вот как выглядит структурная формула аминокислот:

Ниже представлено фото с названиями аминокислот и структурными формулами:

Вот еще список аминокислот с молекулярными формулами в виде таблицы:

Чем грозит нехватка или избыток аминокислот в организме

Большинство аминокислот связано с регуляцией метаболизма. Практически любая аминокислота обеспечивает организм нужным количеством энергии для реализации химических реакций. Эти реакции отвечают за важные функции: дыхание, когнитивную деятельность, регуляцию психоэмоционального состояния и др.

Согласно исследованиям ученых в области биохимии, аминокислот, которые содержались бы только в продуктах животного происхождения, не существует. К тому же, растительный белок усваивается организмом намного лучше животного. Однако стоит отметить, что веганы должны контролировать свой рацион тщательнее. И вот почему.

В 100 граммах мяса и 100 граммах бобов процентное соотношение АМК будет разным. По этой причине первое время количество аминокислот, потребляемых с пищей, нужно контролировать.

Негативно на организме сказывается голодание и диеты, связанные с концентрацией на какой-либо одной группе продуктов: баланс полезных веществ будет нарушен.

Если аминокислот в организме не хватает, это выражается:

  1. Плохим самочувствием.
  2. Плохим аппетитом.
  3. Высокой утомляемостью.
  4. Нарушением гомеостаза.

При этом стоит отметить, что проблемы с самочувствием наблюдаются даже если в организме есть недостаток хотя бы одной аминокислоты.

Но и избыток аминокислот сказывается на организме не лучшим образом: появляются симптомы, напоминающие пищевые отравления.

Если человек ведет здоровый образ жизни, то ему нет необходимости задумываться о том, как выучить все аминокислоты и всех ли аминокислот хватает в его организме: все 20 основных аминокислот поступают вместе с пищей. Исключение — спортсмены, для которых важно высокое содержание белка, необходимого для строительства мышечной массы.

Своевременная корректировка пищевых привычек и соблюдение мер при разработке рациона питания — важная составляющая здоровья. И об этом стоит помнить.

Аминокислоты — структурная формула, классификация и основные свойства соединений

Незаменимые и заменимые аминокислоты

Из большого разнообразия только 20 аминокислот обладают свойством образовывать белки. АМК делятся на α-, β-, γ-, δ- и ω-аминокислоты, обладающие разными формулами и химическими свойствами. Наиболее важны альфа аминокислоты, из которых строится большинство белков.

Существует классификация аминокислот, которая делит эту группу на гидрофильные (обладающие свойством взаимодействия с водой) и гидрофобные аминокислоты (пытаются избежать контакта с водой). Но есть и классификация, которая строится на поступлении их в организм: виды аминокислот делятся на заменимые и незаменимые.

Незаменимые

К незаменимым АМК относятся соединения, которые организм не способен синтезировать в необходимом количестве. Это следующий комплекс аминокислот:

  • лейцин;
  • валин;
  • лизин;
  • метионин;
  • треонин;
  • триптофан;
  • фенилаланин;
  • гистидин.

Каждая из них имеет свою формулу, свойства и выполняет определенную роль в ходе обменных процессов. Есть группа и условно-незаменимых аминокислот, которые организм синтезирует в недостаточных для него количествах. Это тирозин и цистеин.

Заменимые

Эту группу АМК организм синтезирует самостоятельно. Лучшие аминокислоты вырабатываются внутри организма, их не нужно постоянно поставлять извне. К ним относятся:

  • аргинин;
  • аланин;
  • аспаргин;
  • глутамин;
  • глицин;
  • карнитин;
  • орнитин;
  • пролин;
  • серин;
  • таурин.

Каждый из них играет важную роль в организме. Обладает строением (формулой), которое определяет его свойства. А в целом они участвуют в белково-углеводном обмене, в синтезе нужных организму веществ. Из аминокислот стоятся гормоны, витамины, алкалоиды, пигменты и другие соединения.

Аминокислоты в человеческом организме

Природные аминокислоты – это 200 нужных соединений и 200 уникальных формул. Они встречаются в свободном или связанном виде. Когда АМК синтезируются самостоятельно, проблем не возникает. Основное внимание следует обращать на незаменимые компоненты белковых молекул, которые нужно получать извне. У них свои формулы и нужные организму, основные свойства:

  • улучшение работы мозга за счет способности передачи нервных импульсов (валин, лейцин, триптофан);
  • накопление кальция (лизин),
  • усиление липидного обмена (метионин);
  • нормализация деятельности ЦНС (изолейцин, метионин, треонин);
  • улучшение аппетита (фенилаланин);
  • снижение болевого порога (фенилаланин).

Существует 8 незаменимых АМК, но важен контроль за тремя из них: валином, лейцином и изолейцином (ВССА). Их формула имеет разветвленные боковые цепи. Если не возникнет дефицита ВССА, то и потребность в других аминокислотах будет удовлетворена.

Признаки недостатка и переизбытка аминокислот

Нехватка или избыточное содержание АМК влияет на общее состояние организма. При их недостатке наблюдается:

  • плохой аппетит;
  • состояние сонливости и слабости;
  • торможение роста и развития;
  • выпадение волос;
  • плохое состояние кожи;
  • анемия;
  • слабая иммунная защита.
Читайте также:
Химический элемент озон структурная формула, состав и строение газа

Свойства АМК таковы, что их переизбыток тоже влияет на здоровье:

  1. При высоком содержании тирозина изменяется баланс в работе щитовидки, развивается гипертония.
  2. При избытке гистидина возможны болезни суставов, аневризма аорты. Возникает ранняя седина.
  3. При большой концентрации метионина велик риск развития инсульта или инфаркта.

Такие проблемы возможны при нехватке ряда витаминов (А, С, группы В) и селена. В их присутствии происходит нейтрализация избыточного содержания аминокислот.

Баланс АМК связан с правильным питанием и состоянием здоровья. При наличии хронических патологий печени, ЖКТ, недостатке некоторых ферментов содержание количества АМК становится неконтролируемым.

Суточная потребность в аминокислотах

Каждая аминокислота со своей индивидуальной формулой и свойствами нужна организму в определенных количествах. Подсчет суточной нормы нужного организму набора сложен, поскольку зависит от ее содержания в 1 г белка. Общая потребность в нужных аминокислотах составляет 0,5-2 г в день.

Если суточная норма белка примерно 120 г, то человек получает:

  • 8,4 г лейцина;
  • 4,8 г изолейцина;
  • 6 г валина.

Это те самые ВССА, которые покрывают дефицит незаменимых аминокислот. Суточная норма нужного белка для мужчин – 65-120 г, для женщин – 60-90 г. Половина этой нормы приходится на белки животного происхождения. Аминокислоты входят в состав белков, поэтому возможно просчитать, в каком количестве они попадают в организм.

Активный метаболизм аминокислот происходит:

  • во время роста организма;
  • при активных занятиях спортом;
  • при серьезных умственных и физических нагрузках;
  • в период болезни и в процессе выздоровления.

Скорость усвоения нужных АМК зависит от отдельных продуктов или их сочетания. Организм быстро усваивает белок яиц, обезжиренный творог, нежирное мясо и рыбу. Хорошо идет усвоение при сочетании молока с гречневой кашей и белым хлебом, мучных изделий с мясом и творогом.

Если организм здоров и потребление белка соответствует суточной норме, то можно не задумываться над вопросом, как правильно принимать аминокислоты. Больше всего нужных компонентов белка содержится в мясе, молоке и яйцах. Их правильное распределение в течение дня позволит насытить организм необходимыми веществами с разными формулами и с важными для метаболизма свойствами.

Определение аминокислот

В качестве общей реакции на А. чаще всего применяют цветную реакцию с нингидрипом

(см.), к-рый при нагревании дает с разными А. фиолетовое окрашивание различных оттенков. Применяют также реактив Фолина (1,2-нафтохинон-4-сульфоиово-кислый натрий), дезаминирование азотистой к-той с газометрическим определением выделяющегося азота по Ван-Слайку (см.
Ван-Слайка методы
).

Определение отдельных А., а также аминокислотного состава белков и свободных А. крови и других жидкостей и тканей организма обычно производят методами хроматографии на бумаге или на ионообменных смолах (см. Хроматография

) или
электрофореза
(см.). Эти методы позволяют качественно и количественно определять малые количества (доли миллиграмма) любых А. с применением эталонных образцов этих соединений в качестве «свидетелей» или стандартов. Обычно пользуются автоматическими анализаторами А. (см.
Автоанализаторы
), проводящими за несколько часов полный аминокислотный анализ образцов, содержащих всего несколько миллиграммов А. Еще более быстрым и чувствительным методом определения А. является газовая хроматография их летучих производных.

А., поступающие в организм человека и животных с пищей, гл. обр. в виде пищевого белка, занимают центральное место в азотистом обмене

(см.) и обеспечивают синтез в организме его собственных белков и нуклеиновых кислот, ферментов, многих коферментов, гормонов и других биологически важных веществ; в растениях из А. образуются
алкалоиды
(см.).

В крови человека и животных в норме поддерживается постоянный уровень содержания А. в свободном виде и в составе небольших пептидов. В плазме крови человека в среднем содержится 5—6 мг

азота А. (обычно называемого аминоазотом) на 100
мл
плазмы (см.
Азот остаточный
). В эритроцитах содержание аминоазота в 11/2—2 раза выше, в клетках органов и тканей оно еще выше. В сутки с мочой выделяется ок. 1
г
А. (табл. 3). При обильном и несбалансированном белковом питании, при нарушении функции почек, печени и других органов, а также при нек-рых отравлениях и наследственных нарушениях обмена А. содержание их в крови повышается (гипераминоацидемия) и с мочой выделяются заметные количества А. (см.
Аминоацидурия
).
Таблица 3. Содержание свободных аминокислот в плазме крови и в моче человека

Три собираются в трипептид, четыре формируют тетрапептид и так постепенно идет сборка белковой макромолекулы. Ответ, зачем нужны аминокислоты, кроется в создании огромного разнообразия белков. Они являются мономерами, из которых строится крупная полимерная нить белка со своей формулой и свойствами.

Представим себе аминокислоту (АМК) в виде бусины. Разные бусины нанизываем на длинную нить. Это первичное строение белка. Затем эту нить сворачиваем в виде зигзага, чтобы некоторые бусинки соприкасались между собой. Так получается вторичная структура. Затем эту нить еще несколько раз скручиваем, чтобы образовался клубок, и выходим на третичную структуру. Несколько бусин-клубков, соединенных вместе, образуют четвертичную структуру. Каждый белок устроен непросто, но благодаря строению и свойствам аминокислот создаются особые конфигурации разных белковых макромолекул со своим строением и уникальной формулой.

Ученые насчитали 200 различных аминокислот, которые встречаются в клетках и тканях разных организмов. Они обнаружены в свободном и связанном виде. Некоторые из них единичны и уникальны: они найдены в отдельных организмах.

Аминокислоты – общая формула, классификация и основные свойства соединений

Структура аминокислот

В биологии аминокислоты относятся к органическим соединениям. Основными элементами, из которых состоит АМК, являются: углерод, водород, кислород, азот. Существуют некоторые соединения, в формулу которых входят и другие химические компоненты. В структуру мономеров одновременно входят:

  • карбоксилы — COOH;
  • аминогруппы — NO₂.
Читайте также:
Агрегатное состояние вещества условия изменения, чем определяется, виды, свойства и характеристика веществ в разных формах, примеры перехода из одного состояния в другое

Из имеющихся 500 видов АМК, встречающихся в природе, существует 20 типов аминокислот, которые являются мономерами белка. Простейшее строение молекулы аминокислоты получается в результате соединения карбоксила и аминогруппы с атомом углерода и радикалом водорода.

От девятнадцати остальных мономеров белка строением отличается аминокислота пролин, в которой водород связан как с углеродом, так и с аминогруппой, поэтому молекула имеет циклическую форму. Остальные аминокислоты обладают асимметричным атомом углерода, с которым соединены четыре разные группы, замещающие друг друга.

В природе существуют две формы изомерных соединений L и D. Исключением считается глицин, структурная конфигурация которого отличается отсутствием α-углерода, а в качестве радикала присутствует только водород. В течение длительного времени чистые L- и D-изомеры могут не ферментативно преобразовываться в их самостоятельную эквимолярную смесь.

В биологии этот процесс носит название рацемизации. При конкретной температуре в присутствии катализатора превращение любой L-аминокислоты протекает с определенной скоростью. Такой факт можно использовать для определения возраста людей и животных.

Например, в эмали зубов находится белковое вещество дентин, в котором со скоростью 0,01% L-аспартат переходит в D-изомер. Когда зубы начинают только формироваться, то в эмали присутствует только L-аминокислота, поэтому через некоторое время, посчитав процент D-изомеров, можно узнать возраст человека.

Основные свойства и характеристики

Все 20 видов АМК, которые являются мономерами в биологических полимерах белках, различаются по структуре, размерам и химическим свойствам радикалов, связанных с атомом углерода. В отличие от растений, где синтезируются все типы аминокислот, в организме человека и животных насчитывается всего два вида. К ним относятся:

  1. Заменимые аминокислоты — поддаются синтезированию.
  2. Незаменимые — синтезу не подвергаются.

Второй тип АМК попадает в организм человека вместе с пищей. Кроме того, белки могут быть полноценными и неполноценными, в зависимости от состава мономеров. В первом виде органических соединений наблюдается полный комплект аминокислот, а во втором — некоторые компоненты отсутствуют.

Простые биологические полимеры состоят только из АМК, а в сложных еще присутствует простетическая группа, которая не относится к аминокислотам. В такую группу могут входить: металлопротеины, гликопротеины, липопротеины, нуклеотиды. Последние являются одной из составляющих единиц нуклеиновой кислоты и молекулы ДНК. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксилов, аминокислоты бывают:

  1. Нейтральными, имеющими по одной амино- и карбоксильной группе.
  2. Основными, в состав которых входит несколько аминогрупп.
  3. Кислыми, которые обладают несколькими карбоксильными группами.

В растворах мономеры могут быть кислотами и основаниями, поэтому они относятся к амфотерным соединениям. Благодаря внутримолекулярному взаимодействию цепи из полипептидов образуют пространственные конформации белков. На их конкретном участке формируется центр, который соединяется с молекулами-лигандами.

Первичная структура белка, так называется последовательность мономеров, изменяясь, может привести к преобразованию структуры, функций органического соединения и привести к появлению заболеваний. Белки представляют собой некую закодированную информацию, где ее исходными данными служат мономеры. Эти сведения сообщают о пространственном строении и функциях органического соединения.

Классификация мономеров

Классификация мономеров белка довольно разнообразна, а зависит она от множества видов структур и свойств. По строению молекулы в клетке различают D- и L-формы. Отличаются они друг от друга расположением четырех замещающих групп, связанных центральным атомом углерода.

В зависимости от расположения аминогруппы, существуют α, β, γ и другие мономеры. В организмах животных и человека в основном присутствуют α-аминокислоты. По оптической активности мономеры разделяются на лево- и правовращающие.

Аминокислоты совершают поворот на определенный угол, который можно измерить поляриметром. По участию органических соединений в синтезе белка их делят на протеиногенные и непротеиногенные. К первому классу относятся α-аминокислоты, которые, в свою очередь, классифицируются:

  1. По строению бокового радикала — на неполярные и полярные.
  2. По электрохимическим свойствам — на нейтральные, кислые и основные.

Биологический синтез протеиногенных АМК происходит разными путями, поэтому выделяют несколько биосинтетических семейств: аспартата, глутамата, серина, пирувата, пентоз. Аминокислотная классификация мономеров базируется на химической структуре радикалов, хотя сейчас в основном во внимание принимается их полярность. По этому параметру существует четыре класса АМК:

  • неполярные;
  • полярные;
  • отрицательно заряженные;
  • положительно заряженные.

В свою очередь, неполярные мономеры разделяются: на алифатические (аланин, лейцин, валин), ароматические (фенилаланин, триптофан), серосодержащие (метионин). В полярные АМК входят: оксиаминокислоты (серин, треонин), амидная группа (глутамин, аспарагин), глицин. К отрицательно заряженным соединениям относятся кислоты: аспарагиновая, глутаминовая.

В положительно заряженные органические соединения входят: лизин, гистидин, аргинин. Биологический распад аминокислот происходит разными способами. По свойствам остатков продуктов после катаболизма у животных протеиногенные АМК делятся:

  • На глюкогенные — в результате распада образуются метаболиты, которые не повышают число кетоновых тел.
  • Кетогенные — распадаются на составляющие, которые увеличивают количество кетоновых тел в организме животного и человека.
  • Глюко-кетогенные — образуются метаболиты обоих видов.
Читайте также:
Качественные реакции на неорганические вещества и ионы характеристика

К кетоновым телам относятся: ацетон, ацетоуксусная кислота.

Значение АМК для человека

Исследования показали, что аминокислоты играют важную роль в работе мозга и нервной системы человека. Их малое количество в клетках центральной нервной системы приводит к депрессивному состоянию, бессоннице и усталости. Для предотвращения такой патологии особенно подходят:

  • глицин;
  • триптофан;
  • теанин.

Глицин в основном поступает в организм с пищей, но частично может синтезироваться в организме. Он считается важным элементом для клеток головного мозга, так как улучшает обмен веществ и укрепляет стенки кровеносных сосудов. Нехватка этого вида АМК приводит к эмоциональному напряжению и повышает артериальное давление.

На нервную систему также благотворно влияет триптофан, который в организме трансформируется в серотонин — «гормон радости». Но особый интерес представляет танин, так как между ним и предыдущими видами есть некоторые отличия. Кроме того, что этот мономер активизирует работу головного мозга, он не оказывает никакого отрицательного влияния на нервную систему.

Серосодержащий метионин принимает непосредственное участие в выработке холина, адреналина и креатина. Он способствует формированию фосфолипидов, которые считаются основными компонентами клеточных оболочек печени. Органическое соединение карнитин держит ответ за общую работоспособность всего организма, особенно у людей пенсионного возраста.

Во время интенсивных занятий спортом он обеспечивает снижение веса за счет уменьшения содержания жиров в мышечных тканях. Карнитин обеспечивает органы тела энергией, значительно повышая выносливость организма к физическим нагрузкам. Появление любого заболевания указывает на то, что в организме нарушен дисбаланс аминокислот.

Строение аминокислот: структурные формулы и классификации

Строение основных аминокислот: 20 «магических», входящих в состав белка. Структура. Классификации. Таблицы с формулами. Название и международные сокращения протеиногенных аминокислот. С вами я, Галина Баева, 20 «магических» аминокислот и красивые таблицы со структурными формулами природных аминокислот.

Природные аминокислоты — это структурные единицы (мономеры) белков. В состав белков входят всего 20 т.н. «магических» аминокислот, которые также называются протеиногенными. Все они имеют сходное строение.

Кроме протеиногенных аминокислот в организме присутствуют и непротеиногенные, которые выполняют различную работу, в основном это промежуточные соединения в биохимическом конвейере, как например, орнитин, сигнальные молекулы, как β-аланин или нейромедиаторы, как ГАМК.

Особенности строения природных аминокислот

Строение аминокислот тесно связано с их функциями. Сходные по химической структуре вещества делают сходную работу. Попробуем разобраться, чтобы потом не путаться в аннотациях к препаратам.

Все аминокислоты слеплены по одному лекалу.

Голова – аминный остаток, содержащий азот N.

Углеродный скелет, состоящий из цепочки атомов углерода (в простейшем случае – один углерод, к которому «спереди» прицеплен аминный остаток, а сзади – карбоновый хвост)

Хвост – остаток карбоновой кислоты – СООН

Сбоку к углеродному скелету может быть присоединена еще какая-нибудь химическая группировка, которая придает данному веществу особые свойства.

Углеродная цепочка вместе с кислотным хвостом, присоединенная к аминной голове, называется мудреным словом «алифатический радикал».

Номенклатура аминокислот

Углеродная цепочка (скелет) может состоять как из 1 атома углерода, так и из нескольких. В последнем случае имеет значение, к какому атому углерода, начиная счет от карбоксильной группы, присоединится аминная голова. Это может быть как 1-ый атом углерода, так и 2-ой, 3-ий и далее. Химики договорились обозначать атомы углерода не цифрами, а буквами греческого алфавита: α – 1-ый атом углерода, начиная с карбоксильного хвоста, β— 2-ой, γ — 3-й, и т.д.

Если аминогруппа присоединяется к углероду в α-положении, такую аминокислоту называют α-аминокислотой, соответственно, если аминогруппа присоединена в β-положении — то это β-аминокислота, если в γ — то γ -аминокислота.

Все 20 природных протеиногенных аминокислот относятся к группе α -аминокислот.

Из β — аминокислот наиболее известен β-аланин, а из γ-аминокислот наиболее известна γ-аминомасляная кислота (ГАМК). Их структурные формулы приведены ниже.

Таблица 1 Строение протеиногенных аминокислот

Таблица 2 Структурные формулы аминокислот

Таблица 3 Модели структурных формул аминокислот

Классификация аминокислот

Существует несколько классификаций аминокислот:

  1. В зависимости от строения алифатического радикала, аминокислоты подразделяются на следующие группы:
  • Просто аминокислоты с алифатическим радикалом, т.е. такие, у которых углеродная цепочка не содержит дополнительных затей. Их называют МоноАминоМоноКарбоновые: глицин и аланин
  • Аминокислоты с разветвленной боковой цепью, у которых углеродный скелет образует боковые вилки: валин, лейцин, изолейцин. Изолейцин по химическому составу не отличим от лейцина, но его углеродный скелет по-другому загнут, т.е. он является стереоизомером. Иногда его выделяют в отдельную аминокислоту, а иногда – нет. Аминокислоты с разветвленной боковой цепью тоже относятся к группе МоноАминоМоноКарбоновых аминокислот.
  • Аминокислоты, у которых в алифатическом радикале имеются разные группировки:

Спиртовая – ОН. Их называют ОксиМоноАминоМоноКарбоновые: серин и треонин

Читайте также:
Альдегиды - что это, применение, свойства, формула

Карбоксильная, т.е. второй кислотный хвост. Это МоноАминоДиКарбоновые аминокислоты: аспарагиновая кислота (аспартат) и глутаминовая кислота (глутамат). Их называют еще Кислые аминокислоты, этакое «масло масляное».

Амидная. Карбоксильный хвост отрастил себе вторую аминную голову: аспарагин и глутамин. Кажется, понятным, что это производные соответственно аспартата и глутамата. Их называют Амиды МоноАминоДиКарбоновых аминокислот

Аминная. Вторая аминная голова присоединилась к углеродному скелету: лизин

Гуанидиновая: дополнительные аминные вставки — аргинин

Лизин и Аргинин относят также к группе ДиАминоМоноКарбоновых аминокислот, ибо у них есть по второй аминной группе. Поскольку эти аминокислоты в нейтральной среде (вода, рН=7), проявляют щелочные (основные) свойства, повышая водородный показатель (рН становится › 7), то их относят к группе Основных аминокислот

Серосодержащие аминокислоты. Имеют в радикале атом серы S: цистеин, метионин

Аминокислоты, содержащие ароматический радикал– углеродное колечко или Ароматические аминокислоты фенилаланин, тирозин, триптофан

Аминокислоты с гетероциклическим радикалом – колечко с атомом азота вместо углерода, поэтому он «гетеро» — «разнообразный»: триптофан и гистидин.

Нетрудно заметить, что триптофан входит в группу как ароматических аминокислот, так и в группу аминокислот с гетероциклическим радикалом, а все потому, что у него есть как гетороциклический радикал, так и ароматический.

Иминокислоты – углеродный скелет не вытянут в цепочку, а замкнут в колечко, из которого торчат аминная голова и рядом кислотный хвост: пролин и оксипролин

2. Классификация, в основу которой положена полярность алифатического радикала.

  • Неполярные (гидрофобные) аминокислоты. Они имеют неполярные связи между атомами C-C, C-H. Это глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, триптофан — 8 аминокислот
  • Полярные незаряженные (гидрофильные) аминокислоты. Они имеют полярные связи между атомами С-О, C-N, O-H, S-H. Это серин, аспарагин, глутамин, треонин, метионин — 5 аминокислот
  • Полярные отрицательно-заряженные аминокислоты. У них в радикале присутствуют группы, которые в водной среде (рН = 7) заряжены отрицательно, т.е. они выступают как отрицательно-заряженный ион (анион). Это аспарагиновая и глутаминовая кислоты, тирозин, цистеин — 4 аминокислоты
  • Полярные положительно-заряженные аминокислоты. У них в радикале присутствуют группы, которые в водной среде (рН=7) заряжены положительно, т.е. они выступают как положительно-заряженный ион (катион). Это лизин, аргинин, гистидин — 3 аминокислоты.

Чем больше в белке аминокислот, обладающих полярностью, тем выше способность белка к химическим реакциям, т.е. его реактогенность. С реактогенностью белка непосредственно связаны его функции. Белки соединительной ткани, например кератин, входящий в состав волос и ногтей, имеет мало полярных аминокислот. Напротив, ферменты — белки-катализаторы биохимических реакций, обладают аминокислотным составом с множеством полярных групп.

3. Классификация по отношению к водородному показателю (рН)

  • Аминокислоты, обладающие нейтральными свойствами с рН 5,97 – 6,02. Это глицин, аланин, серин, валин, лейцин, изолейцин,треонин, цистин, метионин — 9 аминокислот. Они имеют одну аминную голову и один карбоксильный хвост
  • Аминокислоты, обладающие слабокислыми свойствами рН 3,0 – 5,7. Это аспарагиновая и глутаминовая кислоты. Они имеют одну аминную голову, но два карбоксильных хвоста, поэтому их называют «кислотами».
  • Аминокислоты, обладающие щелочными свойствами с рН 9,7 – 10,7. У них две аминные головы и один карбоксильный хвост. Это лизин, аргинин, гистидин.

4. Классификация по способности к синтезу в организме человека и животных.

  • Заменимые аминокислоты: глицин, серин, аланин, аспарагиновая кислота, аспарагин, глутаминовая кислота, глутамин, пролин
  • Условно-заменимые аминокислоты: аргинин, гистидин, тирозин, цистеин
  • Незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, треонин, лизин, триптофан, фенилаланин, метионин

5. Классификация аминокислот по путям биосинтеза.

В живых организмах аминокислоты могут производится (синтезироваться) из других соединений. Путь биосинтеза — это последовательность химических реакций, которые обусловлены наследственной (генетической) матрицей. Он записан в генетическом коде и обусловлен наличием ферментов, запускающих данные реакции. Биосинтез идет не хаотично, а количество исходных и промежуточных соединений ограничено. Так из всего многообразия природных аминокислот для синтеза белка используются только 20. Соответственно, исходные и промежуточные соединения на путях биосинтеза отдельных аминокислот образуют кластеры или семейства, где соединения могут преобразовываться друг в друга.

  • Семейство аспартата: аспарагиновая кислота (аспартат), аспарагин, изолейцин, лизин, треонин, метионин
  • Семейство глутамата: глутаминовая кислота (глутамат), глутамин, пролин, аргинин
  • Семейство пирувата: аланин, валин, лейцин
  • Семейство серина: серин, глицин, цистеин
  • Семейство пентоз: гистидин, триптофан, фенилаланин, тирозин
  • Семейство шикимата: триптофан, фенилаланин, тирозин

Надо сказать, что данные пути метаболизма реализуются в биологических системах, но не все они имеются в организме человека. Так высшие животные и человек не способны синтезировать ароматическое кольцо, поэтому путь шикимата — это не для нас. Аналогично с другими путями синтеза незаменимых аминокислот. Для наглядности незаменимые аминокислоты выделены жирным шрифтом.

6. Классификация аминокислот по путям катаболизма

Катаболизм — процесс распада, противоположен анаболизму или процессу синтеза. В организме катаболизм также обусловлен генетической программой и набором ферментов. Конечным итогом деградации аминокислот является аммиак, вода и углекислый газ, а также выделяется энергия в виде тепла или связанная в молекулах АТФ. В зависимости от промежуточных соединений, дающих энергию, аминокислоты подразделяются на следующие группы:

  • Глюкогенные: дающие метаболиты (промежуточные соединения), из которых может быть синтезирована глюкоза: глицин, аланин, серин, треонин, валин, аспарагиновая кислота, аспарагин, глутаминовая кислота, глутамин, пролин, аргинин, гистидин, цистин, метионин
  • Кетогенные: распадающиеся до ацетоацетилКоА и ацетилКоА, из которых могут быть синтезированы кетонные тела: лизин, лейцин
  • Промежуточные: при распаде этих аминокислот образуются метаболиты обоих типов: изолейцин, триптофан, фенилаланин, тирозин
Читайте также:
Полярные и неполярные молекулы понятие, как определить полярность

Подробнее о глюкогенных и кетогенных аминокислотах можно прочитать здесь: Гликогенные аминокислоты

Правые и левые аминокислоты

В зависимости от прикрепления аминогруппы по отношению к карбоксильному хвосту в углеродной цепочке, аминокислоты могут быть «правыми» или «левыми», иначе говоря, их относят к D- или L- изомерам. Такие формы называют оптически активными, они не отличаются по химическому составу, но в пространстве относятся друг другу, как левая и правая рука.

В белковые молекулах присутствуют только L (левые) -изомеры аминокислот, правые (D) -изомеры могут обладать особыми свойствами и выступать как медиаторы, т.е. сигнальные молекулы, но чаще они образуют балласт. В обычных продуктах питания D-аминокислот практически нет. Они образуются при химическом синтезе и могут встречаться в искусственных протеинах, используемых в спортивном питании или в качестве биологически-активных добавок к пище. D-аминокислоты с трудом расщепляются ферментами, ибо они не физиологичны. В печени и почках содержится особый фермент — оксидаза D-аминокислот, предполагают, что она превращает нефизиологичные правые аминокислоты в физиологичные левые. Количество ее невелико, т.к. обычно в пище содержится очень мало D-аминокислот.

При химическом синтезе образуется равное количество D- и L- изомеров, но в синтезе белка участвуют аминокислоты только L – ряда. Это следует учитывать лицам, принимающим препараты аминокислот: L-аминокислоты будут существенно дороже из-за необходимости их выделения из смеси, но эффект от их применения будет существенно выше

Читайте далее о том, что делает в организме каждая аминокислота. Поверьте, им есть, чем заняться. С вами была Галина Батуро. Делитесь информацией в соц.сетях, оставляйте комментарии.

Для чего нужны аминокислоты: незаменимые, заменимые, как их принимать

В составе живых организмов присутствуют такие сложные органические образования как белки. В состав тела человека входит 30% органических веществ, среди которых основное количество приходится на эти сложные соединения. В свое время Фридрих Энгельс сказал «Жизнь есть способ существования белковых тел». Таблица аминокислот в количестве 20 молекул с разными формулами – это тот основной арсенал, из которого построены белковые макромолекулы.

  1. Что такое аминокислоты
  2. Незаменимые и заменимые аминокислоты
  3. Незаменимые
  4. Заменимые
  5. Аминокислоты в продуктах питания
  6. Аминокислоты в человеческом организме
  7. Признаки недостатка и переизбытка аминокислот
  8. Суточная потребность в аминокислотах
  9. Полезные свойства аминокислот, их влияние на организм
  10. Аминокислоты для спортсменов
  11. Аминокислоты для похудения
  12. Аминокислоты для волос
  13. Аминокислоты для мозга

Что такое аминокислоты

Разгадка их строения находится в названии. Слово «амино» говорит о наличии аминогруппы – NH2, а «кислоты» — о присутствии в составе кислотной карбоксильной группы – СООН. По-другому, данная группа соединений состоит из карбоновой кислоты, один из атомов водорода которой замещен на аминогруппу.

Формула не так проста: между аминогруппой и карбоксильной группой находится углеродный скелет аминокислоты, который отличается функциональными группами. Поэтому строение аминокислот различно, как и их формулы. Наличие кислотных и основных свойств делает их амфотерными (нейтральными) соединениями. Кислые аминокислоты – не совсем верное выражение, да и вкус у них сладковатый.

Это кристаллические вещества, которые плавятся при высоких температурах (+250°С) и хорошо растворяются в воде, но сохраняют состав в большинстве органических растворителей. Большинство веществ этой группы обладают сладким вкусом.

Они способны образовывать соли, эфиры, но основное химическое свойство аминокислот – это возможность создавать белковые макромолекулы. Соединяясь между собой аминокислоты обрадуют петпиды (кусочки белкового скелета). Две кислоты образуют дипептид:

Три собираются в трипептид, четыре формируют тетрапептид и так постепенно идет сборка белковой макромолекулы. Ответ, зачем нужны аминокислоты, кроется в создании огромного разнообразия белков. Они являются мономерами, из которых строится крупная полимерная нить белка со своей формулой и свойствами.

Представим себе аминокислоту (АМК) в виде бусины. Разные бусины нанизываем на длинную нить. Это первичное строение белка. Затем эту нить сворачиваем в виде зигзага, чтобы некоторые бусинки соприкасались между собой. Так получается вторичная структура. Затем эту нить еще несколько раз скручиваем, чтобы образовался клубок, и выходим на третичную структуру. Несколько бусин-клубков, соединенных вместе, образуют четвертичную структуру. Каждый белок устроен непросто, но благодаря строению и свойствам аминокислот создаются особые конфигурации разных белковых макромолекул со своим строением и уникальной формулой.

Ученые насчитали 200 различных аминокислот, которые встречаются в клетках и тканях разных организмов. Они обнаружены в свободном и связанном виде. Некоторые из них единичны и уникальны: они найдены в отдельных организмах.

Незаменимые и заменимые аминокислоты

Из большого разнообразия только 20 аминокислот обладают свойством образовывать белки. АМК делятся на α-, β-, γ-, δ- и ω-аминокислоты, обладающие разными формулами и химическими свойствами. Наиболее важны альфа аминокислоты, из которых строится большинство белков.

Существует классификация аминокислот, которая делит эту группу на гидрофильные (обладающие свойством взаимодействия с водой) и гидрофобные аминокислоты (пытаются избежать контакта с водой). Но есть и классификация, которая строится на поступлении их в организм: виды аминокислот делятся на заменимые и незаменимые.

Читайте также:
Основные оксиды - определение в химии, формула

Незаменимые

К незаменимым АМК относятся соединения, которые организм не способен синтезировать в необходимом количестве. Это следующий комплекс аминокислот:

  • лейцин;
  • валин;
  • лизин;
  • метионин;
  • треонин;
  • триптофан;
  • фенилаланин;
  • гистидин.

Каждая из них имеет свою формулу, свойства и выполняет определенную роль в ходе обменных процессов. Есть группа и условно-незаменимых аминокислот, которые организм синтезирует в недостаточных для него количествах. Это тирозин и цистеин.

Заменимые

Эту группу АМК организм синтезирует самостоятельно. Лучшие аминокислоты вырабатываются внутри организма, их не нужно постоянно поставлять извне. К ним относятся:

  • аргинин;
  • аланин;
  • аспаргин;
  • глутамин;
  • глицин;
  • карнитин;
  • орнитин;
  • пролин;
  • серин;
  • таурин.

Каждый из них играет важную роль в организме. Обладает строением (формулой), которое определяет его свойства. А в целом они участвуют в белково-углеводном обмене, в синтезе нужных организму веществ. Из аминокислот стоятся гормоны, витамины, алкалоиды, пигменты и другие соединения.

Аминокислоты в продуктах питания

Чтобы избежать дефицита соединений с важными свойствами, их нужно получать извне с пищей. Источником аминокислот служит «продуктовая корзина» с белковым набором веществ.

«Незаменимые аминокислоты: список в продуктах питания»

АМК продукты
незаменимые
1. лейцин молочные продукты, овес, зародыши пшеницы, мясо
2. валин мясо, грибы, зерновые и молочные продукты, грецкие орехи
3. лизин бобовые и молочные продукты, мясо птицы, рыба, арахис, зародыши пшеницы
4. метионин бобовые продукты, мясо, овощи, творог, арахис
5. треонин молочные продукты, мясо, яйца, горох
6. триптофан мясо индейки, молочные продукты, яйца, орехи, семечки, рис, картофель
7. фенилаланин мясные и молочные продукты, куриное мясо, овес, зародыши пшеницы
8. гистидин мясо, молочные продукты, зародыши пшеницы
условно-незаменимые
9. тирозин молочные и мясные продукты, рыба, миндаль, бананы
10. цистеин рыба, мясо, соевые продукты, пшеница, овес, куриное филе, чеснок

Аминокислоты в продуктах в обязательном порядке должны поступать в организм. Они постоянно востребованы в синтезе белка. Это свойство делает их в полном смысле незаменимыми и нужными.

Зная, в каких продуктах содержатся аминокислоты, легко составить меню, включив необходимый продуктовый набор. Оптимальное соотношение нужных компонентов возможно только при правильном питании. Например, молоко и молочные продукты содержат практически полный комплекс незаменимых АМК.

Аминокислоты в человеческом организме

Природные аминокислоты – это 200 нужных соединений и 200 уникальных формул. Они встречаются в свободном или связанном виде. Когда АМК синтезируются самостоятельно, проблем не возникает. Основное внимание следует обращать на незаменимые компоненты белковых молекул, которые нужно получать извне. У них свои формулы и нужные организму, основные свойства:

  • улучшение работы мозга за счет способности передачи нервных импульсов (валин, лейцин, триптофан);
  • накопление кальция (лизин),
  • усиление липидного обмена (метионин);
  • нормализация деятельности ЦНС (изолейцин, метионин, треонин);
  • улучшение аппетита (фенилаланин);
  • снижение болевого порога (фенилаланин).

Существует 8 незаменимых АМК, но важен контроль за тремя из них: валином, лейцином и изолейцином (ВССА). Их формула имеет разветвленные боковые цепи. Если не возникнет дефицита ВССА, то и потребность в других аминокислотах будет удовлетворена.

Признаки недостатка и переизбытка аминокислот

Нехватка или избыточное содержание АМК влияет на общее состояние организма. При их недостатке наблюдается:

  • плохой аппетит;
  • состояние сонливости и слабости;
  • торможение роста и развития;
  • выпадение волос;
  • плохое состояние кожи;
  • анемия;
  • слабая иммунная защита.

Свойства АМК таковы, что их переизбыток тоже влияет на здоровье:

  1. При высоком содержании тирозина изменяется баланс в работе щитовидки, развивается гипертония.
  2. При избытке гистидина возможны болезни суставов, аневризма аорты. Возникает ранняя седина.
  3. При большой концентрации метионина велик риск развития инсульта или инфаркта.

Такие проблемы возможны при нехватке ряда витаминов (А, С, группы В) и селена. В их присутствии происходит нейтрализация избыточного содержания аминокислот.

Баланс АМК связан с правильным питанием и состоянием здоровья. При наличии хронических патологий печени, ЖКТ, недостатке некоторых ферментов содержание количества АМК становится неконтролируемым.

Суточная потребность в аминокислотах

Каждая аминокислота со своей индивидуальной формулой и свойствами нужна организму в определенных количествах. Подсчет суточной нормы нужного организму набора сложен, поскольку зависит от ее содержания в 1 г белка. Общая потребность в нужных аминокислотах составляет 0,5-2 г в день.

Если суточная норма белка примерно 120 г, то человек получает:

  • 8,4 г лейцина;
  • 4,8 г изолейцина;
  • 6 г валина.

Это те самые ВССА, которые покрывают дефицит незаменимых аминокислот. Суточная норма нужного белка для мужчин – 65-120 г, для женщин – 60-90 г. Половина этой нормы приходится на белки животного происхождения. Аминокислоты входят в состав белков, поэтому возможно просчитать, в каком количестве они попадают в организм.

Активный метаболизм аминокислот происходит:

  • во время роста организма;
  • при активных занятиях спортом;
  • при серьезных умственных и физических нагрузках;
  • в период болезни и в процессе выздоровления.

Скорость усвоения нужных АМК зависит от отдельных продуктов или их сочетания. Организм быстро усваивает белок яиц, обезжиренный творог, нежирное мясо и рыбу. Хорошо идет усвоение при сочетании молока с гречневой кашей и белым хлебом, мучных изделий с мясом и творогом.

Если организм здоров и потребление белка соответствует суточной норме, то можно не задумываться над вопросом, как правильно принимать аминокислоты. Больше всего нужных компонентов белка содержится в мясе, молоке и яйцах. Их правильное распределение в течение дня позволит насытить организм необходимыми веществами с разными формулами и с важными для метаболизма свойствами.

Полезные свойства аминокислот, их влияние на организм

Основной наследственный материал клетки – это ДНК, одной из задач которого является синтез цепочек аминокислот. Пептидные нити создаются также в митохондриях (органеллы, которые называются «маленькими силовыми станциями»). Так, в митохондриях синтезируется серин и другие кислоты.

Из них строятся нужные организму белковые конгломераты. АМК строят наше тело, создавая мышечную массу. Они нужны для работы мозга, помогают женщине сохранить внешнюю красоту. Но это лишь верхушка айсберга: биологическая роль аминокислот огромна.

Аминокислоты для спортсменов

Чтобы добиться нужных результатов в спорте, необходимо строить и укреплять мышечную массу. Свойства АМК обеспечивают:

  • доступ к мышцам строительного материала;
  • построение мышечных белков;
  • быстрые окислительно-восстановительные процессы в мышцах;
  • выработку гормонов;
  • ускорение анаболических процессов (обновление клеток и тканей);
  • необходимые процессы для иммунитета, его роста;
  • нормализацию белкового обмена;
  • сжигание жировой ткани.

Для спортсменов кислоты предлагаются в виде жидких концентратов и желатиновых капсул. Обычно их принимают во время еды или между приемами пищи в чистом виде. Как принимать аминокислоты, сказано в аннотации к каждому конкретному препарату: имеет значение также время начало или окончания тренировки.

Аминокислоты для похудения

Процесс потери лишних килограммов возможен только в том случае, если параллельно тренировать тело. Даже при диетическом питании включение в рацион белков обязателен. В реакцию с аминокислотами вступает жир, в результате чего происходит высвобождение дополнительной энергии.

Благодаря свойствам кислот происходит:

  • быстрый белково-жировой обмен;
  • расход жировых отложений;
  • приостановка отложений жиров в артериях и печени.

При усиленных тренировках жировые отложения постепенно превращаются в мышечную массу. Жир более легкий, а белковая ткань тяжелая, поэтому планка весов может сохраняться на прежнем уровне. Визуально же фигура выглядит стройнее.

Аминокислоты для волос

Каждый волос образован белком кератином. В слое дермы находятся волосяные фолликулы, обладающие свойством роста. Формулы аминокислот волоса имеет линейное строение и нужны для построения новых кератиновых конгломератов. Белки волос образованы пятью основными АМК: глицином, таурином, пролином, аргинином и лизином.

Нужное и полноценное белковое питание поддержит качество волос в хорошем состоянии. Но если пряди потускнели, стали ломкими и слабыми, то нужны маски для укрепления формулы кератина. Источником глицина и аргинина служит пищевой желатин, таурин входит в состав яичного желтка, а лизином и пролином богаты молочные продукты. Нужным для волос является и цистеин. Это источник серы, который придает прядям силу и блеск. Им обогащен желатин. Отсюда вывод: нужно использовать желатиновые, масляно-яичные и молочные маски.

Если у женщины волосы сильно испорчены многочисленным окрашиванием или химическими завивками, то нужна профессиональная помощь косметолога и посещение салонов красоты, где предложат комплексную программу оздоровления прядей.

Аминокислоты для мозга

В медицине давно известно действие аминокислот на мозг. Это нужные кирпичики для строительства белков, которые являются питательным материалом для клеток головного мозга. Свойства некоторых кислот значительно улучшают состояние ЦНС в целом и работу мозга в частности:

  1. Формула глицина нормализует психоэмоциональное состояние и улучшает работоспособность мозга. Частично снимает губительное действие этанола на нервные клетки. Среди его полезных свойств восстановление нарушенных биоритмов: контроль за режимом сна и бодрствования.
  2. Формула фенилаланина обладает способностью восстанавливать организм при синдроме хронической усталости. Это нужное соединение для усиления остроты и скорости мысли и запоминания. Снимает тревожность и действует против стресса. Он синтезирует формулу фенилэтиламина – вещества, влияющего на состояние влюбленности.
  3. Тирозин – самый нужный и мощный антидепрессант. Он входит в состав «гормонов радости» и «гормонов опасности». Оказывая влияние на основные обменные процессы, поддерживает тонус организма. Снимает болевой порог и стресс у женщин при различных гормональных перестройках.
  4. Триптофан снижает уровень агрессии, что позволяет лечить гиперактивность у детей. Он обладает свойством обнаруживать очаги патологической активности в мозге, предупреждая развитие головной боли и расстройства сна. Усиливает чувство голода, позволяя лечить булимию и анорексию. Уменьшает количество депрессивных эпизодов.

Аминокислоты в таблетках используются, если их недостаточно в питании или нужно подкорректировать определенную проблему, возникшую в организме. Например, свойства глицина используют при неврозах, истощении и стрессах. Он выпускается в виде белых таблеток со сладковатым вкусом. Синтетический вариант фенилаланина предназначен для использования при лечении неврозов, депрессий и биполярного расстройства.

Выпускается большое количество нужных для здоровья препаратов с аминокислотами в составе. Например, Энсил, Феличита, Амвикс, Канакор и другие, не менее нужные и востребованные препараты.

Формулы компонентов и свойства позволяют решить некоторые проблемы, связанные со здоровьем. Как пить аминокислоты, указано в инструкции к препаратам. Дозировку и продолжительность приема назначает врач, исходя из анамнеза больного.

Лучше всего использовать нужные свойства аминокислот, поглощая насыщенные ими продукты. Включенные в рацион мясо, яйца, молочные продукты, злаковые, бобовые позволят организму получать необходимый набор кислот и строить огромное разнообразие белковых молекул. Не нужно забывать, что «жизнь есть способ существования белковых тел».

Образование: Высшее, Томский государственный научно- исследовательский университет им.Куйбышева, 1988г., биолог с правом преподавания биологии и химии. Специализация: ботаника, биохимия. Опыт работы: корреспондент, корректор; и.о. директора профессионального лицея №37; преподавателем химии, биологии в школе и лицее, высшая квалификационная категория. 20 лет педагогического стажа; научный сотрудник лаборатории физиологии растений и биотехнологии; старший научный сотрудник лаборатории биохимии ОПХ им. Сидоренко.

Аминокислоты

Аминокислоты, или аминокарбиновые кислоты, являются органическими соединениями, молекулы которых составляют аминные и карбоксильные группы.

Общая характеристика

Аминокислоты – это обычно кристаллические вещества со сладким привкусом, получить которые возможно в процессе гидролиза протеинов или в результате определенных химических реакций. Эти твердые водорастворимые вещества-кристаллы характеризуются очень высокой температурой плавления – примерно 200-300 градусов по Цельсию. Основными химическими элементами аминокислот являются углерод, азот,водород, кислород.

  • Общая характеристика
  • Аминокислоты в человеческом организме
  • Популярные классификации
  • Суточная потребность: кому и сколько
  • Причина гормональных проблем
  • Избыток
  • Где искать незаменимые аминокислоты
  • Взаимодействие с другими веществами
  • Аминокислоты-биодобавки
  • Как правильно выбирать аминокислоты
  • Заменимые аминокислоты: значение для человека

Хоть в названии этих веществ и присутствует слово «кислота», их свойства скорее напоминают соли, хотя по специфике строения молекулы могут обладать кислотными и основными способностями одновременно. А значит – одинаково эффективно воздействовать с кислотами и щелочами.

Большинство аминокислот бывают двух видов: L-изомеры и D-изомеры.

Первые характеризуются оптической активностью и встречаются в природе. Аминокислоты этой формы важны для здоровья организма. D-вещества встречаются в бактериях, играют роль нейромедиаторов в организмах некоторых млекопитающих.

В природе существует 500 так называемых стандартных, протеиногенных аминокислот. 20 из них собственно и составляют полипептидную цепь, содержащую генетический код. В последние годы в науке заговорили о необходимости расширения аминокислотной «семьи», и некоторые исследователи дополняют этот список еще 2 веществами – селеноцистеином и пирролизином.

Аминокислоты в человеческом организме

20 процентов человеческого тела состоит из протеинов, которые принимают участие практически во всех биохимических процессах, и аминокислоты являются «строительным материалом» для них. Большинство клеток и тканей человеческого организма состоят из аминокислот, которые играют ключевую роль в транспортировке и хранении питательных веществ.

Интересно, что в природе только растения и некоторые микроорганизмы способны синтезировать все виды аминокислот. А вот люди (и животные) запасы некоторых необходимых для жизни аминокислот могут получать только из продуктов питания. Исходя из способности к синтезированию, эти полезные вещества разделяют на 2 группы:

  • незаменимые (организм получает только из пищи);
  • заменимые (производятся в человеческом теле).

Незаменимые аминокислоты это: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Заменимые аминокислоты: аланин, аспарагин, аспартат, глицин, глутамин, глутамат, пролин, серин, тирозин, цистеин.

И несмотря на то, что организм способен синтезировать аргинин и гистидин, эти аминокислоты также принадлежат к числу незаменимых, так как часто возникает потребность дополнять их запасы из пищи. То же самое можно сказать и о тирозине, который может из своей группы заменимых перейти в список незаменимых, если организм почувствует недостаток в фенилаланине.

Популярные классификации

В научном мире для систематизации аминокислот используют разные параметры. Существует несколько классификаций, применяемых для этих веществ. Как уже отмечалось, различают заменимые и незаменимые аминокислоты. Меж тем, эта классификация не отражает объективной степени важности каждого из названных веществ, так как все аминокислоты – значимы для человеческого организма.

Другие наиболее популярные классификации

Учитывая радикалы, аминокислоты делятся на:

  • неполярные (аланин, валин, изолейцин, лейцин, метионин, пролин, триптофан, фенилаланин);
  • полярные незаряженные (аспарагин, глутамин, серин, тирозин, треонин, цистеин);
  • полярные с отрицательным зарядом (аспартат, глутамат);
  • полярные с положительным зарядом (аргинин, лизин, гистидин).

Учитывая функциональность группы:

  • ароматические (гистидин, тирозин, триптофан, фенилаланин);
  • гетероциклические (гистидин, пролин, триптофан);
  • алифатические (в свою очередь создают еще несколько подгрупп);
  • иминокислота (пролин).

Учитывая биосинтетические семейства аминокислот:

  • семейство пентоз;
  • семейство пирувата;
  • семейство аспартата;
  • семейство серина;
  • семейство глутамата;
  • семейство шикимата.

Согласно иной классификации различают 5 видов аминокислот:

  • серосодержащие (цистеин, метионин);
  • нейтральные (аспарагин, серин, треонин, глутамин);
  • кислые (глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота) и основные (аргинин, лизин);
  • алифатические (лейцин, изолейцин, глицин, валин, аланин);
  • ароматические (фенилаланин, триптофан, тирозин).

Помимо того, есть вещества, биологические свойства которых очень напоминают аминокислоты, хотя на самом деле они таковыми не являются. Яркий пример – таурин, названный аминокислотой не совсем верно.

Аминокислоты для бодибилдеров

Своя классификация аминокислот существует и у бодибилдеров. В спортивном питании применяют 2 вида питательных веществ: свободные аминокислоты и гидролизаты. К первым принадлежат глицин, глутамин, аргинин, которые характеризуются максимальной скоростью транспортировки. Вторая группа – это протеины, расщепленные к уровню аминокислот. Такие вещества усваиваются организмом значительно быстрее, чем обычные белки, а значит, и мышцы получают свою «порцию» протеинов быстрее.

Также для бодибилдеров особое значение имеют незаменимые аминокислоты. Они важны для поддержания формы мышечной ткани. А поскольку организм не в состоянии синтезировать их самостоятельно, для культуристов важно включать в рацион большое количество мясо-молочной продукции, сою и яйца. Кроме того, желающие нарастить мускулатуру прибегают к биодобавкам, содержащим аминокислоты.

Для здоровья и красоты

Помимо того, что аминокислоты играют важную роль в синтезе ферментов и белков, они важны для здоровья нервной и мышечной систем, для выработки гормонов, а также поддержания структуры всех клеток в организме.

А для бодибилдеров аминокислоты являются одним из самых значимых веществ, так как способствуют восстановлению организма. Будучи основой для протеинов, аминокислоты являются незаменимыми веществами для красивых мускул. Эти полезные элементы помогают сделать тренировки более эффективными, а после занятий избавляют от болезненных ощущений. В качестве биодобавок предотвращают разрушение мышечных тканей и являются идеальным дополнением к белковой диете. Также в функции аминокислот входит сжигание жира и подавление чрезмерного аппетита.

Суточная потребность: кому и сколько

Суточные дозировки определяются отдельно для каждой аминокислоты, исходя из потребностей и особенностей организма. Меж тем, средние показатели колеблются между 0,5 и 2 г в сутки.

Повысить уровень потребление аминокислотных комплексов важно людям, профессионально занимающимся спортом, а также на время усиленной физической нагрузки, интенсивной умственной работы, во время и после болезни. Правильный баланс аминокислот важен для детей в период роста.

Суточные нормы аминокислотного комплекса для бодибилдеров составляют от 5 до 20 г вещества для однократного приема. Меж тем, комбинируя прием этих полезных веществ со спортивным питанием, важно знать некоторые правила. Эффективность аминокислот (скорость усвоения) значительно снижается, если употреблять их вместе с едой или ее заменителями, протеинами или гейнерами.

В то же время людям с генетическими болезнями (при которых нарушается усваивание аминокислот) не стоит превышать рекомендуемые суточные дозы. В противном случае протеиновая пища может вызвать изменение в работе желудочно-кишечного тракта, аллергию. Кроме того, риску развития аминокислотного дисбаланса подвержены диабетики, люди с болезнями печени или страдающие дефицитом некоторых ферментов.

Потребляя белковую пищу, следует помнить, что быстрее всего всасываются аминокислоты из яичных белков, рыбы, творога и нежирного мяса. А для более интенсивного усвоения полезных веществ диетологи советуют правильно совмещать продукты. Молоко, к примеру, сочетается с белым хлебом или гречкой, а протеины из творога или мяса составляют «пару» с мучными изделиями.

Причина гормональных проблем

Недостаток любых полезных веществ, как правило, сказывается на здоровье. Снижение иммунитета, анемия и отсутствие аппетита – сигнал о серьезном дисбалансе питательных элементов. Недостаточное потребление аминокислот вызывает гормональные нарушения, рассеянность, раздражительность и депрессию. Кроме того, потеря веса, кожные проблемы, нарушение роста и сонливость также говорят об аминокислотном недостатке.

Избыток

Избыток аминокислот, как и нехватка полезных веществ, ведет к нарушениям работы организма. Правда, большинство негативных последствий от переизбытка аминокислот возможны только при гиповитаминозах А, Е, С, В, а также при дефиците селена.

Чрезмерное употребление гистидина – это почти всегда болезни суставов, седина в раннем возрасте, аневризма аорты. Избыток тирозина вызывает гипертонию, нарушение функций щитовидной железы. Метионин в больших дозах – это инфаркт либо инсульт.

Где искать незаменимые аминокислоты

В большинстве продуктов питания (преимущественно белковых) содержится порядка 20 аминокислот, 10 из которых являются незаменимыми.

Меж тем список этих полезных веществ гораздо шире: в природе насчитывается примерно 5 сотен аминокислот. И большинство из них необходимы для здоровой жизни. Часть этих элементов являются активными компонентами спортивного питания, биодобавок, медпрепаратов, а также используются в качестве добавок к кормам для животных.

Практически полный комплекс незаменимых аминокислот содержат в себе:

  • тыквенные семечки;
  • фисташки;
  • кешью;
  • горох;
  • картофель;
  • спаржа;
  • гречка;
  • соя;
  • чечевица.

Другие полезные источники аминокислот: яйца, молоко, мясо (говядина, свинина, баранина, курятина), рыба (треска, судак), разные сорта сыров.

Взаимодействие с другими веществами

Водорастворимые аминокислоты прекрасно сочетаются с аскорбиновой кислотой, витаминами А, Е и группы В. В комплексе они способны принести в разы больше пользы. Этот нюанс важно учитывать, составляя меню из продуктов, богатых витаминами и полезными нутриентами.

Аминокислоты-биодобавки

Бодибилдеры активно используют аминокислоты в качестве питательных добавок. Существует несколько форм выпуска этих питательных веществ: таблетки, капсулы, порошки, растворы и даже внутривенные инъекции.

Время и частота приема аминокислот в качестве биодобавок зависит от цели. Если препарат принимают как вспомогательное средство для набора мышечной массы, тогда пить аминокислоты стоит перед и после тренировки, а также утром. А если препарат в первую очередь должен играть роль сжигателя жиров, пить его стоит чаще (насколько часто – указано в инструкции по применению).

Как правильно выбирать аминокислоты

Аминокислоты в форме биоактивных добавок к спортивному питанию, как правило, удовольствие не из дешевых. И чтобы не выбрасывать деньги на ветер важно перед покупкой проверить качество товара. Первым делом стоит обратить внимание на срок годности и качество упаковки, по консистенции и цвету вещество должно полностью соответствовать описанию. Кроме того, большинство аминокислот растворяются в воде и обладают горьким привкусом.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: