1.معرض الأحماض الأمينية خصائص مذبذبةوالأحماض والأمينات، بالإضافة إلى خصائص محددة بسبب التواجد المشترك لهذه المجموعات. في محاليل مائيةتوجد AMAs كأملاح داخلية (أيونات ثنائية القطب). المحاليل المائية للأحماض أحادية الأمين الكربوكسيلية محايدة لعباد الشمس، لأن تحتوي جزيئاتها على عدد متساو من مجموعات -NH 2 - و -COOH. تتفاعل هذه المجموعات مع بعضها البعض لتكوين أملاح داخلية:

مثل هذا الجزيء له شحنات متضادة في مكانين: موجب NH 3 + وسالب على الكربوكسيل -COO -. وفي هذا الصدد، يسمى الملح الداخلي لـ AMK أيون ثنائي القطب أو أيون زويتر (زويتر – هجين).

يتصرف الأيون ثنائي القطب في البيئة الحمضية مثل الكاتيون، حيث يتم تثبيط تفكك مجموعة الكربوكسيل؛ في بيئة قلوية - على شكل أنيون. هناك قيم pH خاصة بكل حمض أميني، حيث يكون عدد الأشكال الأنيونية في المحلول مساوياً لعدد الأشكال الكاتيونية. تسمى قيمة الرقم الهيدروجيني التي تكون عندها الشحنة الإجمالية لجزيء AMK 0 بالنقطة الكهربية لـ AMK (pI AA).

المحاليل المائية للأحماض أحادية الأمين ثنائي الكربوكسيل لها تفاعل حمضي:

HOOC-CH 2 -CH-COOH « - OOC-CH 2 -CH–COO - + H +

توجد النقطة الكهربية الكهربية للأحماض أحادية الأمين ثنائي الكربوكسيل في بيئة حمضية وتسمى هذه الأحماض AMA بالحمضية.

تتمتع أحماض ديامينومونكربوكسيل بخصائص أساسية في المحاليل المائية (يجب إظهار مشاركة الماء في عملية التفكك):

NH 2 -(CH 2) 4 -CH-COOH + H 2 O « NH 3 + -(CH 2) 4 -CH–COO - + OH -

تكون النقطة الكهربية الكهربية للأحماض الثنائية الأمينية الكربوكسيلية عند درجة الحموضة> 7 وتسمى هذه الأحماض الأمينية الأساسية.

كونها أيونات ثنائية القطب، فإن الأحماض الأمينية تظهر خصائص مذبذبة: فهي قادرة على تكوين أملاح مع كل من الأحماض والقواعد:

تفاعل حامض الهيدروكلوريكحمض الهيدروكلوريك ينتج الملح:

R-CH-COOH + حمض الهيدروكلوريك ® R-CH-COOH

NH2 NH3 + Cl -

التفاعل مع القاعدة يؤدي إلى تكوين الملح:

R-CH(NH 2)-COOH + NaOH ® R-CH(NH 2)-COONa + H 2 O

2. تشكيل المجمعات مع المعادن- مجمع كلاب. يمكن تصوير هيكل ملح النحاس من الجليكول (الجليكاين). الصيغة التالية:

يرتبط كل النحاس الموجود في جسم الإنسان تقريبًا (100 ملجم) بالبروتينات (الأحماض الأمينية) على شكل مركبات ثابتة على شكل مخلب.

3. يشبه الأحماض الأخرى تشكل الأحماض الأمينية استرات، أنهيدريدات الهالوجين، الأميدات.

4. تفاعلات نزع الكربوكسيلتحدث في الجسم بمشاركة إنزيمات ديكاربوكسيلاز خاصة: تسمى الأمينات الناتجة (التريبتامين والهيستامين والسيروتينين) بالأمينات الحيوية وهي منظمات لعدد من الوظائف الفسيولوجية لجسم الإنسان.

5. التفاعل مع الفورمالديهايد(الألدهيدات)

R-CH-COOH + H 2 C=O ® R-CH-COOH

يرتبط الفورمالديهايد بمجموعة NH 2، وتظل مجموعة -COOH حرة ويمكن معايرتها بالقلويات. لذلك، يتم استخدام هذا التفاعل للتقدير الكمي للأحماض الأمينية (طريقة سورينسن).

6. التفاعل مع حمض النيتروزيؤدي إلى تكوين أحماض الهيدروكسي وإطلاق النيتروجين. بناءً على حجم النيتروجين N2 المنطلق، يتم تحديد محتواه الكمي في الكائن قيد الدراسة. يستخدم هذا التفاعل للتقدير الكمي للأحماض الأمينية (طريقة فان سليك):

R-CH-COOH + HNO 2 ® R-CH-COOH + N 2 + H 2 O

هذه إحدى طرق تبليل AMK خارج الجسم

7. أسيلة الأحماض الأمينية.يمكن استحلال المجموعة الأمينية من AMK بكلوريدات حمض وأنهيدريدات موجودة بالفعل في درجة حرارة الغرفة.

ناتج التفاعل المسجل هو حمض أسيتيل ألفا أمينوبروبيونيك.

تستخدم مشتقات الأسيل من AMK على نطاق واسع في دراسة تسلسلها في البروتينات وفي تخليق الببتيدات (حماية المجموعة الأمينية).

8.خصائص محددةالتفاعلات المرتبطة بالوجود والتأثير المتبادل لمجموعات الأمينو والكربوكسيل - تكوين الببتيدات. الملكية المشتركة AMK هو عملية التكثيف المتعددمما يؤدي إلى تكوين الببتيدات. نتيجة لهذا التفاعل، تتشكل روابط الأميد في موقع التفاعل بين مجموعة الكربوكسيل لأحد AMK والمجموعة الأمينية لـ AMK آخر. بمعنى آخر، الببتيدات هي أميدات تتشكل نتيجة تفاعل المجموعات الأمينية وكربوكسيلات الأحماض الأمينية. تسمى الرابطة الأميدية في مثل هذه المركبات بالرابطة الببتيدية (اشرح بنية مجموعة الببتيد والرابطة الببتيدية: نظام ثلاثي المراكز p، مترافق p)

اعتمادًا على عدد بقايا الأحماض الأمينية في الجزيء، يتم التمييز بين ثنائي وثلاثي ورباعي الببتيدات وما إلى ذلك. ما يصل إلى الببتيدات (ما يصل إلى 100 بقايا AMK). تحتوي قليلات الببتيد على من 2 إلى 10 بقايا AMK، بينما تحتوي البروتينات على أكثر من 100 بقايا AMK. منظر عاميمكن تمثيل سلسلة البولي ببتيد بالرسم البياني:

ح 2 N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-... -NH-CH-COOH

حيث R 1، R 2، ... R n هي جذور الأحماض الأمينية.

مفهوم البروتينات.

أهم البوليمرات الحيوية للأحماض الأمينية هي البروتينات - البروتينات. هناك حوالي 5 ملايين في جسم الإنسان. البروتينات المختلفة التي تشكل الجلد والعضلات والدم والأنسجة الأخرى. تحصل البروتينات على اسمها من الكلمة اليونانية "protos" - أولاً، والأكثر أهمية. تؤدي البروتينات عدداً من الوظائف المهمة في الجسم: 1. وظيفة البناء؛ 2. وظيفة النقل. 3. وظيفة الحماية. 4. الوظيفة التحفيزية. 5. الوظيفة الهرمونية. 6. الوظيفة الغذائية.

تتشكل جميع البروتينات الطبيعية من مونومرات الأحماض الأمينية. عندما يتم تحلل البروتينات، يتم تشكيل خليط من AMK. هناك 20 من هذه AMKs.

4. المواد التوضيحية:عرض تقديمي

5. الأدب:

الأدب الرئيسي:

1. الكيمياء العضوية الحيوية: كتاب مدرسي. تيوكافكينا ن.أ.، باكوف يو.آي. 2014

1. سيتمبيتوف ت.س. الكيمياء: كتاب مدرسي - ألماتي: EVERO LLP، 2010. - 284 ص.
2. Bolysbekova S. M. كيمياء العناصر الحيوية: درس تعليمي- سيمي، 2012. - 219 ص. : الطمي
3. فيرينتسوفا إل جي. الكيمياء غير العضوية والفيزيائية والغروانية: كتاب مدرسي - ألماتي: إيفيرو، 2009. - 214 ص. : سوف.
4. الكيمياء الفيزيائية والغروانية / تحرير أ.ب.بيلايف - م.: GEOTAR MEDIA، 2008
5. فيرينتسيفا إل.جي. الكيمياء غير العضوية والفيزيائية والغروانية (اختبارات التحقق) 2009

الأدب الإضافي:

1. رافيتش-شيربو إم. آي.، نوفيكوف ف.ف. الكيمياء الفيزيائية والغروانية. م.2003.

2. سليزريف ف. كيمياء. أساسيات الكيمياء الحية. سانت بطرسبرغ: خيمزدات، 2001

3. إرشوف يو.أ. كيمياء عامة. الكيمياء الفيزيائية الحيوية. كيمياء العناصر الحيوية. م: فش، 2003.

4. طريق أسانبايفا، إلياسوفا إم. اساس نظرىهيكل وتفاعلية ذات أهمية بيولوجية مركبات العضوية. ألماتي، 2003.

1. دليل الفصول المعملية في الكيمياء العضوية الحيوية، أد. على ال. تيوكافكينا. م، الحبارى، 2003.
2. جلينكا ن.ل. كيمياء عامة. م، 2003.
3. بونوماريف ف.د. الكيمياء التحليليةالجزء 1.2 2003

6. أسئلة الاختبار (التغذية الراجعة):

1. ما الذي يحدد بنية سلسلة البولي ببتيد ككل؟

2. ما الذي يؤدي إليه تمسخ البروتين؟

3. ما هي النقطة الكهربية تسمى؟

4. ما هي الأحماض الأمينية التي تسمى أساسية؟

5. كيف تتكون البروتينات في أجسامنا؟

معلومات ذات صله.

الأحماض الأمينية والبروتينات والببتيداتأمثلة على المركبات الموضحة أدناه. تحتوي العديد من الجزيئات النشطة بيولوجيًا على عدة مجموعات وظيفية مختلفة كيميائيًا يمكنها التفاعل مع بعضها البعض ومع المجموعات الوظيفية لبعضها البعض.

أحماض أمينية.

أحماض أمينية- المركبات العضوية ثنائية الوظيفة والتي تشمل مجموعة الكربوكسيل - أونس، والمجموعة الأمينية هي ن.ح. 2 .

متفرق α و β - أحماض أمينية:

توجد في الغالب في الطبيعة α -الأحماض. تحتوي البروتينات على 19 حمض أميني وحمض أميني واحد ( ج5ح9لا 2 ):

الابسط حمض أميني- الجلايسين. يمكن تقسيم الأحماض الأمينية المتبقية إلى المجموعات الرئيسية التالية:

1) متجانسات الجلايسين - ألانين، حمض أميني أساسي، ليوسين، آيزوليوسين.

الحصول على الأحماض الأمينية.

الخواص الكيميائية للأحماض الأمينية.

أحماض أمينية- هذه مركبات مذبذبة، لأن تحتوي على مجموعتين وظيفيتين متقابلتين - مجموعة أمينية ومجموعة هيدروكسيل. ولذلك، فإنها تتفاعل مع كل من الأحماض والقلويات:

يمكن تمثيل التحول الحمضي القاعدي على النحو التالي:

ترتبط الخصائص الحمضية القاعدية للأحماض الأمينية بوجود مجموعتين قابلتين للتأين في بنيتها - مجموعات الكربوكسيل والأمينية، وبالتالي، يمكن للأحماض الأمينية أن تظهر خصائص كل من الأحماض والقواعد، أي. فهي مركبات مذبذبة. في الحالة البلوريةوفي المحاليل المائية، توجد الأحماض الأمينية ألفا على شكل أيونات ثنائية القطب، وتسمى أيضًا zwitterions. يحدد التركيب الأيوني بعض خصائص الأحماض الأمينية ألفا: نقطة انصهار عالية (200-300 درجة مئوية)، عدم التطاير، الذوبان في الماء وعدم الذوبان في المذيبات العضوية غير القطبية. ترتبط ذوبان الأحماض الأمينية في الماء بامتصاصها ونقلها في الجسم. يعتمد تأين جزيئات الأحماض الأمينية على الرقم الهيدروجيني للمحلول. بالنسبة للأحماض أحادية الأمين الكربوكسيلية، فإن عملية التفكك لها الشكل التالي:

في المحاليل الحمضية القوية، توجد الأحماض الأمينية على شكل أيونات موجبة، وفي المحاليل القلوية على شكل أيونات سالبة.

يمكن تفسير الخواص الحمضية القاعدية للأحماض الأمينية بناءً على نظرية برونستد-لوري للأحماض والقواعد. الحمض الأميني  كامل البروتون (الشكل الكاتيوني)، من وجهة نظر نظرية برونستد، هو حمض ثنائي القاعدة يحتوي على مجموعتين من الأحماض: مجموعة كربوكسيل غير منفصلة (–COOH) ومجموعة أمينية بروتونية (NH3)، والتي تتميز بالقيم المقابلة لـ pK 1 و pK 2.

يتم تحديد قيم pK للأحماض الأمينية من منحنيات المعايرة. خذ بعين الاعتبار منحنى معايرة الألانين (الشكل 1).

أرز. 1 - المنحنيات التي تم الحصول عليها عن طريق معايرة محلول ألانين 0.1 مولار مع محلول حمض الهيدروكلوريك 0.1 مولار (أ) ومحلول هيدروكسيد الصوديوم 0.1 مولار (ب).

ويترتب على منحنى معايرة الألانين أن مجموعة الكربوكسيل لديها pK  1 = 2.34، ومجموعة الأمينو البروتونية لديها pK  2 = 9.69. عند الرقم الهيدروجيني = 6.02، يتواجد الألانين كأيون ثنائي القطب عندما تكون الشحنة الكهربائية الإجمالية للجسيم 0. عند قيمة الرقم الهيدروجيني هذه، يكون جزيء الألانين محايدًا كهربائيًا. تسمى قيمة الرقم الهيدروجيني هذه بالنقطة الكهربية ويشار إليها بالرقم الهيدروجيني et أو pI. بالنسبة للأحماض الكربوكسيلية أحادية الأمين، يتم حساب نقطة التساوي الكهربي على أنها الوسط الحسابي لقيمتين pK . على سبيل المثال، بالنسبة للألانين فهو يساوي:

χ= ½(РК 1 + РК 2) = ½(2.34 + 9.69) = 6.02

عند قيمة الرقم الهيدروجيني أعلى من النقطة الكهربية، يكون الحمض الأميني مشحونًا سالبًا، وعند قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من pI، يحمل الحمض الأميني شحنة موجبة صافية. على سبيل المثال، عند درجة الحموضة = 1.0، توجد جميع جزيئات الألانين على شكل أيونات

بتكلفة إجمالية قدرها +1. عند الرقم الهيدروجيني = 2.34، عندما يكون هناك خليط من كميات متساوية من الأيونات

إجمالي الشحن = +0.5. وبالمثل، يمكنك التنبؤ بعلامة وحجم الشحنة الإجمالية لأي حمض أميني آخر عند أي قيمة للأس الهيدروجيني.

تحتوي الأحماض الأمينية ذات المجموعة المؤينة في الجذر على منحنيات معايرة أكثر تعقيدًا، وتتكون من 3 أقسام تتوافق مع ثلاث مراحل محتملة للتأين، وبالتالي، لديها ثلاث قيم pK (pK 1، pK ​​2 وpK) ص). يتكون تأين الأحماض الأمينية الحمضية، مثل حمض الأسبارتيك، من المراحل المتسلسلة التالية:

يتم تحديد نقاط الجهد الكهربي لهذه الأحماض الأمينية أيضًا من خلال وجود المجموعة الجذرية القابلة للتأين، إلى جانب مجموعات -amino و -carboxyl. بالنسبة للأحماض أحادية الأمين ثنائي الكربوكسيل، يتم نقل النقاط الكهربية إلى منطقة الأس الهيدروجيني الحمضية ويتم تعريفها على أنها الوسط الحسابي بين قيم pK لمجموعتين كربوكسيل (حمض pIaspartic = 2.97). بالنسبة للأحماض الأمينية الأساسية، يتم تحويل pI إلى المنطقة القلوية ويتم حسابه على أنه الوسط الحسابي بين قيم pK لمجموعتين أمينيتين بروتونيتين (pIlysine = 9.74).

تُستخدم الخواص الحمضية القاعدية للأحماض الأمينية لفصل الأحماض الأمينية وتحديدها لاحقًا عن طريق الرحلان الكهربائي وكروماتوغرافيا التبادل الأيوني. تعتمد كلتا الطريقتين على الاختلافات في إشارة وحجم الشحنة الكهربائية الإجمالية عند قيمة الرقم الهيدروجيني المحددة.

بناءً على طبيعة البدائل الهيدروكربونية، تنقسم الأمينات إلى:

السمات الهيكلية العامة للأمينات

تمامًا كما هو الحال في جزيء الأمونيا، تحتوي ذرة النيتروجين في جزيء أي أمين على زوج إلكترون وحيد موجه إلى أحد رؤوس رباعي السطوح المشوه:

ولهذا السبب، فإن الأمينات، مثل الأمونيا، قد عبرت بشكل كبير عن الخصائص الأساسية.

وبالتالي، فإن الأمينات، المشابهة للأمونيا، تتفاعل بشكل عكسي مع الماء، وتشكل قواعد ضعيفة:

يتم تحقيق الرابطة بين كاتيون الهيدروجين وذرة النيتروجين في جزيء الأمين باستخدام آلية المانح والمستقبل بسبب زوج الإلكترون الوحيد لذرة النيتروجين. الأمينات المشبعة هي قواعد أقوى مقارنة بالأمونيا، لأنها في مثل هذه الأمينات، يكون للبدائل الهيدروكربونية تأثير حثي إيجابي (+I). وفي هذا الصدد تزداد كثافة الإلكترونات على ذرة النيتروجين مما يسهل تفاعلها مع كاتيون H+.

الأمينات العطرية، إذا كانت المجموعة الأمينية متصلة مباشرة بالحلقة العطرية، فإنها تظهر خصائص أساسية أضعف مقارنة بالأمونيا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن زوج الإلكترون الوحيد لذرة النيتروجين ينزاح نحو النظام العطري π حلقة بنزينونتيجة لذلك، تنخفض كثافة الإلكترون على ذرة النيتروجين. وهذا بدوره يؤدي إلى انخفاض في الخصائص الأساسية، وخاصة القدرة على التفاعل مع الماء. على سبيل المثال، يتفاعل الأنيلين فقط مع الأحماض القوية، لكنه لا يتفاعل عمليا مع الماء.

الخواص الكيميائية للأمينات المشبعة

كما ذكرنا سابقًا، تتفاعل الأمينات بشكل عكسي مع الماء:

المحاليل المائية للأمينات لها رد فعل قلويالبيئة بسبب تفكك القواعد الناتجة:

تتفاعل الأمينات المشبعة مع الماء بشكل أفضل من الأمونيا بسبب خصائصها الأساسية الأقوى.

تزداد الخصائص الأساسية للأمينات المشبعة في السلسلة.

الأمينات المشبعة الثانوية هي قواعد أقوى من الأمينات الأولية المشبعة، والتي بدورها قواعد أقوى من الأمونيا. أما بالنسبة للخصائص الرئيسية للأمينات الثلاثية، إذا نحن نتحدث عنفيما يتعلق بالتفاعلات في المحاليل المائية، يتم التعبير عن الخصائص الأساسية للأمينات الثلاثية بشكل أسوأ بكثير من الأمينات الثانوية، وحتى أسوأ قليلاً من تلك الخاصة بالأمينات الأولية. ويرجع ذلك إلى العوائق الاستاتيكية التي تؤثر بشكل كبير على معدل بروتون الأمين. بمعنى آخر، ثلاثة بدائل "تحجب" ذرة النيتروجين وتتداخل مع تفاعلها مع كاتيونات H +.

التفاعل مع الأحماض

تتفاعل الأمينات المشبعة الحرة ومحاليلها المائية مع الأحماض. في هذه الحالة تتشكل الأملاح:

نظرًا لأن الخصائص الأساسية للأمينات المشبعة أكثر وضوحًا من خصائص الأمونيا، فإن هذه الأمينات تتفاعل حتى مع الأحماض الضعيفة، مثل حمض الكربونيك:

الأملاح الأمينية هي المواد الصلبة، شديد الذوبان في الماء وقليل الذوبان في المذيبات العضوية غير القطبية. يؤدي تفاعل الأملاح الأمينية مع القلويات إلى إطلاق أمينات حرة، على غرار إزاحة الأمونيا عندما تؤثر القلويات على أملاح الأمونيوم:

2. تتفاعل الأمينات المشبعة الأولية مع حمض النيتروز لتكوين الكحولات المقابلة والنيتروجين N2 والماء. على سبيل المثال:

ومن السمات المميزة لهذا التفاعل تكوين غاز النيتروجين، وبالتالي فهو نوعي للأمينات الأولية ويستخدم لتمييزها عن الأمينات الثانوية والثالثية. تجدر الإشارة إلى أن هذا التفاعل يتم في أغلب الأحيان عن طريق خلط الأمين ليس بمحلول حمض النيتروز نفسه، ولكن بمحلول ملح حمض النيتروز (النتريت) ثم إضافة حمض معدني قوي إلى هذا الخليط. عندما تتفاعل النتريت مع الأحماض المعدنية القوية، يتكون حمض النيتروز، والذي يتفاعل بعد ذلك مع الأمين:

الأمينات الثانوية تعطي، في ظل ظروف مماثلة، سوائل زيتية تسمى N-nitrosamines، ولكن هذا التفاعل في الواقع مهام امتحان الدولة الموحدةلم يتم العثور عليه في الكيمياء. الأمينات الثلاثية لا تتفاعل مع حمض النيتروز.

يؤدي الاحتراق الكامل لأي أمينات إلى تكوينها ثاني أكسيد الكربونالماء والنيتروجين:

التفاعل مع الهالوكانات

من الجدير بالذكر أنه يتم الحصول على نفس الملح بالضبط من خلال عمل كلوريد الهيدروجين على أمين أكثر استبدالاً. في حالتنا، عندما يتفاعل كلوريد الهيدروجين مع ثنائي ميثيل أمين:

تحضير الأمينات:

1) ألكلة الأمونيا مع الهالوكانات:

وفي حالة نقص الأمونيا يتم الحصول على ملحها بدلا من الأمين:

2) الاختزال بالمعادن (إلى الهيدروجين في سلسلة النشاط) في بيئة حمضية:

ثم معالجة المحلول بالقلويات لتحرير الأمين الحر:

3) تفاعل الأمونيا مع الكحولات عند تمرير خليطها عبر أكسيد الألومنيوم الساخن. اعتمادًا على نسب الكحول/الأمينات، تتشكل الأمينات الأولية أو الثانوية أو الثلاثية:

الخواص الكيميائية للأنيلين

الأنيلين - الاسم التافه للأمينوبنزين، وله الصيغة:

كما يتبين من الرسم التوضيحي، في جزيء الأنيلين، ترتبط المجموعة الأمينية مباشرة بالحلقة العطرية. هذه الأمينات، كما ذكرنا سابقًا، لها خصائص أساسية أقل وضوحًا بكثير من الأمونيا. وبالتالي، على وجه الخصوص، الأنيلين عمليا لا يتفاعل مع الماء والأحماض الضعيفة، مثل حمض الكربونيك.

تفاعل الأنيلين مع الأحماض

يتفاعل الأنيلين بقوة قوية ومتوسطة الأحماض غير العضوية. في هذه الحالة تتشكل أملاح الفينيل أمونيوم:

تفاعل الأنيلين مع الهالوجينات

كما قلنا في بداية هذا الفصل، المجموعة الأمينية موجودة الأمينات العطرية، يتم سحبها إلى الحلقة العطرية، مما يؤدي بدوره إلى تقليل كثافة الإلكترون على ذرة النيتروجين، ونتيجة لذلك يزيدها في الحلقة العطرية. تؤدي الزيادة في كثافة الإلكترون في الحلقة العطرية إلى حقيقة أن تفاعلات الاستبدال الإلكتروفيلية، وخاصة التفاعلات مع الهالوجينات، تتم بسهولة أكبر، خاصة في المواضع أورثو وبارا بالنسبة إلى المجموعة الأمينية. وبالتالي، يتفاعل الأنيلين بسهولة مع ماء البروم، ويشكل راسبًا أبيض مكونًا من 2،4،6-تريبروموانيلين:

يعتبر هذا التفاعل نوعيًا للأنيلين وغالبًا ما يسمح بتحديده بين المركبات العضوية الأخرى.

تفاعل الأنيلين مع حمض النتروز

يتفاعل الأنيلين مع حمض النيتروز، ولكن بسبب خصوصية وتعقيد هذا التفاعل امتحان الدولة الموحدة الحقيقيولا يظهر في الكيمياء.

تفاعلات ألكلة الأنيلين

باستخدام الألكلة المتتابعة للأنيلين عند ذرة النيتروجين مع الهيدروكربونات المهلجنة، يمكن الحصول على الأمينات الثانوية والثالثية:

الخواص الكيميائية للأحماض الأمينية

أحماض أمينية هي مركبات تحتوي جزيئاتها على نوعين من المجموعات الوظيفية - مجموعات الأمينو (-NH 2) والمجموعات الكربوكسية (-COOH).

وبعبارة أخرى، يمكن اعتبار الأحماض الأمينية مشتقات من الأحماض الكربوكسيلية، في جزيئاتها التي يتم فيها استبدال ذرات هيدروجين واحدة أو أكثر بمجموعات أمينية.

هكذا، صيغة عامةيمكن كتابة الأحماض الأمينية بالشكل (NH 2) x R(COOH) y، حيث تساوي x وy في أغلب الأحيان واحدًا أو اثنين.

وبما أن جزيئات الأحماض الأمينية تحتوي على مجموعة أمينية ومجموعة كربوكسيل، فإنها تظهر الخواص الكيميائيةتشبه كل من الأمينات والأحماض الكربوكسيلية.

الخصائص الحمضية للأحماض الأمينية

تكوين الأملاح مع القلويات وكربونات المعادن القلوية

أسترة الأحماض الأمينية

يمكن أن تتفاعل الأحماض الأمينية مع الأسترة مع الكحولات:

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O

الخصائص الأساسية للأحماض الأمينية

1. تكوين الأملاح عند التفاعل مع الأحماض

NH 2 CH 2 COOH + حمض الهيدروكلوريك → + Cl —

2. التفاعل مع حمض النيتروز

NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O

ملحوظة: التفاعل مع حمض النيتروز يتم بنفس الطريقة كما هو الحال مع الأمينات الأولية

3. الألكلة

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 أنا → + أنا —

4. تفاعل الأحماض الأمينية مع بعضها البعض

يمكن للأحماض الأمينية أن تتفاعل مع بعضها البعض لتكوين الببتيدات - وهي مركبات تحتوي في جزيئاتها على الرابطة الببتيدية –C(O)-NH-

في الوقت نفسه، تجدر الإشارة إلى أنه في حالة التفاعل بين اثنين من الأحماض الأمينية المختلفة، دون مراعاة بعض شروط التوليف المحددة، يحدث تكوين ثنائيات الببتيدات المختلفة في وقت واحد. لذلك، على سبيل المثال، بدلًا من تفاعل الجليسين مع الألانين أعلاه، مما يؤدي إلى الجليسيلانانين، يمكن أن يحدث التفاعل المؤدي إلى الألانيل جليسين:

بالإضافة إلى ذلك، لا يتفاعل جزيء الجلايسين بالضرورة مع جزيء الألانين. تحدث تفاعلات الببتة أيضًا بين جزيئات الجليسين:

و ألانين:

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن جزيئات الببتيدات الناتجة، مثل جزيئات الأحماض الأمينية الأصلية، تحتوي على مجموعات أمينية ومجموعات كربوكسيل، فإن الببتيدات نفسها يمكن أن تتفاعل مع الأحماض الأمينية والببتيدات الأخرى بسبب تكوين روابط ببتيدية جديدة.

تُستخدم الأحماض الأمينية الفردية لإنتاج الببتيدات الاصطناعية أو ما يسمى بألياف البولياميد. وهكذا، على وجه الخصوص، باستخدام التكثيف المتعدد لحمض 6-أمينوهيكسان (ε-أمينوكابرويك)، يتم تصنيع النايلون في الصناعة:

يتم استخدام راتنج النايلون الناتج لإنتاج ألياف النسيج والبلاستيك.

تكوين الأملاح الداخلية للأحماض الأمينية في محلول مائي

في المحاليل المائية، توجد الأحماض الأمينية في الغالب على شكل أملاح داخلية - أيونات ثنائية القطب (zwitterions).

الأحماض الأمينية هي الوحدات الكيميائية الهيكلية أو "لبنات البناء" التي تشكل البروتينات. تتكون الأحماض الأمينية من 16% نيتروجين، وهذا هو اختلافها الكيميائي الرئيسي عن العنصرين الغذائيين الأساسيين الآخرين - الكربوهيدرات والدهون. تتحدد أهمية الأحماض الأمينية للجسم من خلال الدور الهائل الذي تلعبه البروتينات في جميع عمليات الحياة.

يتكون كل كائن حي، من أكبر الحيوانات إلى الميكروبات الصغيرة، من البروتينات. تشارك أشكال مختلفة من البروتينات في جميع العمليات التي تحدث في الكائنات الحية. في جسم الإنسان، تتكون العضلات والأربطة والأوتار وجميع الأعضاء والغدد والشعر والأظافر من البروتينات. توجد البروتينات في السوائل والعظام. الإنزيمات والهرمونات التي تحفز وتنظم جميع العمليات في الجسم هي أيضًا بروتينات. نقص هذه العناصر الغذائية في الجسم يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات توازن الماءمما يسبب التورم.

كل بروتين في الجسم فريد من نوعه ويوجد لأغراض محددة. البروتينات غير قابلة للتبديل. يتم تصنيعها في الجسم من الأحماض الأمينية، والتي تتشكل نتيجة لتكسير البروتينات الموجودة فيه منتجات الطعام. وبالتالي، فإن الأحماض الأمينية، وليس البروتينات نفسها، هي العناصر الغذائية الأكثر قيمة. بالإضافة إلى أن الأحماض الأمينية تشكل البروتينات التي تتكون منها أنسجة وأعضاء جسم الإنسان، فإن بعضها يعمل كناقلات عصبية (neurotransmitters) أو يكون بمثابة سلائف لها.

الناقلات العصبية هي المواد الكيميائية، نقل النبضات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى. وبالتالي، فإن بعض الأحماض الأمينية ضرورية لوظيفة الدماغ الطبيعية. تضمن الأحماض الأمينية أن الفيتامينات والمعادن تؤدي وظائفها بشكل مناسب. توفر بعض الأحماض الأمينية الطاقة مباشرة للأنسجة العضلية.

في جسم الإنسان، يتم تصنيع العديد من الأحماض الأمينية في الكبد. إلا أن بعضها لا يمكن تصنيعه في الجسم، لذا يجب على الإنسان أن يحصل عليه من الغذاء. تشمل هذه الأحماض الأمينية الأساسية الهيستيدين، والإيسولوسين، والليوسين، والليسين، والميثيونين، والفينيل ألانين، والثريونين، والتربتوفان، والفالين. الأحماض الأمينية التي يتم تصنيعها في الكبد: ألانين، أرجينين، أسباراجين، حمض الأسبارتيك، سيترولين، السيستين، حمض جاما أمينوبوتيريك، الجلوتامين وحمض الجلوتاميك، جلايسين، أورنيثين، برولين، سيرين، توراين، تيروزين.

تحدث عملية تخليق البروتين باستمرار في الجسم. في حالة فقدان حمض أميني أساسي واحد على الأقل، يتوقف تكوين البروتين. وهذا يمكن أن يؤدي إلى مجموعة متنوعة من المشاكل الخطيرة، من سوء الهضم إلى الاكتئاب وبطء النمو.

كيف تنشأ هذه الحالة؟ أسهل مما تتخيل. تؤدي العديد من العوامل إلى ذلك، حتى لو كان نظامك الغذائي متوازنًا وتستهلك كمية كافية من البروتين. يمكن أن يؤدي سوء الامتصاص في الجهاز الهضمي، والعدوى، والإصابة، والإجهاد، وبعض الأدوية، وعملية الشيخوخة، واختلال توازن العناصر الغذائية الأخرى في الجسم إلى نقص الأحماض الأمينية الأساسية.

ضع في اعتبارك أن كل ما سبق لا يعني أن تناول الكثير من البروتين سيحل أي مشاكل. في الواقع، فإنه لا يفضي إلى الحفاظ على الصحة.

يخلق البروتين الزائد ضغطًا إضافيًا على الكلى والكبد، اللذين يحتاجان إلى معالجة منتجات استقلاب البروتين، وأهمها الأمونيا. وهو شديد السمية للجسم، لذلك يقوم الكبد بمعالجته على الفور وتحويله إلى اليوريا، والتي تنتقل بعد ذلك عبر مجرى الدم إلى الكلى، حيث يتم ترشيحها وإفرازها.

وطالما أن كمية البروتين ليست عالية جدًا والكبد يعمل بشكل جيد، يتم تحييد الأمونيا على الفور ولا تسبب أي ضرر. ولكن إذا كان هناك الكثير منه ولم يتمكن الكبد من التعامل مع تحييده (نتيجة لسوء التغذية، واضطرابات الجهاز الهضمي و/أو أمراض الكبد)، يتم إنشاء مستويات سامة من الأمونيا في الدم. في هذه الحالة، يمكن أن تنشأ الكثير من المشاكل الصحية الخطيرة، بما في ذلك اعتلال الدماغ الكبدي والغيبوبة.

يؤدي التركيز العالي جدًا من اليوريا أيضًا إلى تلف الكلى وآلام الظهر. لذلك، ليست الكمية، ولكن نوعية البروتينات المستهلكة في الغذاء هي المهمة. من الممكن حاليًا الحصول على الأحماض الأمينية الأساسية وغير الأساسية في شكل أحماض أمينية نشطة بيولوجيًا المضافات الغذائية.

هذا مهم بشكل خاص لمختلف الأمراض وعند استخدام الوجبات الغذائية المخفضة. يحتاج النباتيون إلى مكملات تحتوي على الأحماض الأمينية الأساسية لضمان حصول الجسم على كل ما يحتاجه لتخليق البروتين الطبيعي.

متاح أنواع مختلفةالمكملات الغذائية التي تحتوي على الأحماض الأمينية. الأحماض الأمينية هي جزء من بعض الفيتامينات المتعددة ومخاليط البروتين. هناك تركيبات متاحة تجاريًا تحتوي على مجمعات من الأحماض الأمينية أو تحتوي على واحد أو اثنين من الأحماض الأمينية. أنها تأتي في أشكال مختلفة: كبسولات وأقراص وسوائل ومساحيق.

توجد معظم الأحماض الأمينية في شكلين، والتركيب الكيميائي لأحدهما هو صورة مرآة للآخر. وتسمى هذه الأشكال D- وL، على سبيل المثال D-cystine وL-cystine.

يشير D إلى dextra (يمينًا باللاتينية) ويرمز L إلى levo (يسارًا). تشير هذه المصطلحات إلى اتجاه دوران الحلزون، وهو التركيب الكيميائي لجزيء معين. يتم إنشاء البروتينات في الكائنات الحيوانية والنباتية بشكل رئيسي بواسطة أشكال L من الأحماض الأمينية (باستثناء الفينيل ألانين، الذي يمثله أشكال D، L).

تعتبر المكملات الغذائية التي تحتوي على الأحماض الأمينية L أكثر ملاءمة للعمليات الكيميائية الحيوية لجسم الإنسان.
الأحماض الأمينية الحرة أو غير المرتبطة هي أنقى أشكالها. لذلك، عند اختيار مكملات الأحماض الأمينية، يجب إعطاء الأفضلية للمنتجات التي تحتوي على الأحماض الأمينية L-crystalline التي تم توحيدها بواسطة دستور الأدوية الأمريكي (USP). أنها لا تتطلب الهضم ويتم امتصاصها مباشرة في مجرى الدم. بعد تناوله عن طريق الفم، يتم امتصاصه بسرعة كبيرة، وكقاعدة عامة، لا يسبب الحساسية.

تؤخذ الأحماض الأمينية الفردية على معدة فارغة، ويفضل أن يكون ذلك في الصباح أو بين الوجبات مع كمية صغيرة من الفيتامينات B6 وC. إذا كنت تتناول مجموعة من الأحماض الأمينية التي تشمل جميع الأحماض الأمينية الأساسية، فمن الأفضل أن تفعل ذلك. دقائق بعد أو 30 دقيقة قبل وجبات الطعام. من الأفضل تناول كل من الأحماض الأمينية الأساسية الفردية ومجموعة الأحماض الأمينية، ولكن في أوقات مختلفة. لا ينبغي أن تؤخذ الأحماض الأمينية وحدها لفترات طويلة من الزمن، وخاصة في الجرعات العالية. يوصى بتناوله لمدة شهرين مع استراحة لمدة شهرين.

ألانين

يساعد ألانين على تطبيع استقلاب الجلوكوز. تم العثور على علاقة بين زيادة الألانين والإصابة بفيروس إبشتاين بار، وكذلك المتلازمة التعب المزمن. أحد أشكال ألانين - بيتا ألانين جزء لا يتجزأحمض البانتوثنيك والإنزيم المساعد أ - أحد أهم المحفزات في الجسم.

أرجينين

يبطئ الأرجينين نمو الأورام، بما في ذلك السرطان، عن طريق تحفيز جهاز المناعة في الجسم. يزيد من نشاط وحجم الغدة الصعترية التي تنتج الخلايا الليمفاوية التائية. وفي هذا الصدد فإن الأرجينين مفيد للأشخاص الذين يعانون من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية والأورام الخبيثة.

كما أنه يستخدم لأمراض الكبد (تليف الكبد والانحلال الدهني)، فهو يعزز عمليات إزالة السموم في الكبد (في المقام الأول تحييد الأمونيا). يحتوي السائل المنوي على الأرجينين، لذلك يستخدم أحيانًا في العلاج المعقد للعقم عند الرجال. وجدت أيضا في الأنسجة الضامة والجلد عدد كبير منالأرجينين، لذا فإن تناوله فعال للإصابات المختلفة. الأرجينين هو عنصر مهم في عملية التمثيل الغذائي في الأنسجة العضلية. يساعد في الحفاظ على التوازن الأمثل للنيتروجين في الجسم، حيث يشارك في نقل وتحييد النيتروجين الزائد في الجسم.

يساعد الأرجينين في إنقاص الوزن لأنه يسبب انخفاضًا طفيفًا في مخازن الدهون في الجسم.

الأرجينين جزء من العديد من الإنزيمات والهرمونات. له تأثير محفز على إنتاج الأنسولين عن طريق البنكرياس كأحد مكونات فازوبريسين (هرمون الغدة النخامية) ويساعد في تخليق هرمون النمو. على الرغم من أن الأرجينين يتم تصنيعه في الجسم، إلا أن إنتاجه قد ينخفض ​​عند الأطفال حديثي الولادة. تشمل مصادر الأرجينين الشوكولاتة وجوز الهند ومنتجات الألبان والجيلاتين واللحوم والشوفان والفول السوداني وفول الصويا والجوز والدقيق الأبيض والقمح وجنين القمح.

يجب على الأشخاص الذين يعانون من الالتهابات الفيروسية، بما في ذلك الهربس البسيط، عدم تناول مكملات الأرجينين ويجب عليهم تجنب تناول الأطعمة الغنية بالأرجينين. يجب على الأمهات الحوامل والمرضعات عدم تناول مكملات الأرجينين. يوصى بتناول جرعات صغيرة من الأرجينين لأمراض المفاصل والأنسجة الضامة وضعف تحمل الجلوكوز وأمراض الكبد والإصابات. لا ينصح بالاستخدام على المدى الطويل.

الهليون

الأسباراجين ضروري للحفاظ على التوازن في العمليات التي تحدث في الجهاز المركزي الجهاز العصبي: يمنع كل من الإثارة المفرطة والتثبيط المفرط. يشارك في عمليات تخليق الأحماض الأمينية في الكبد.

وبما أن هذا الحمض الأميني يزيد من الحيوية، يتم استخدام المكملات الغذائية المبنية عليه للتعب. كما أنه يلعب دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي. غالبا ما يوصف حمض الأسبارتيك لأمراض الجهاز العصبي. وهو مفيد للرياضيين، كما أنه مفيد لاختلال وظائف الكبد. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحفز جهاز المناعة عن طريق زيادة إنتاج الغلوبولين المناعي والأجسام المضادة.

يوجد حمض الأسبارتيك بكميات كبيرة في البروتينات النباتية التي يتم الحصول عليها من البذور المنبتة وفي منتجات اللحوم.

كارنيتين

بالمعنى الدقيق للكلمة، الكارنيتين ليس حمضًا أمينيًا، لكن تركيبه الكيميائي مشابه لتركيب الأحماض الأمينية، وبالتالي عادة ما يتم اعتبارهما معًا. لا يشارك الكارنيتين في تخليق البروتين وليس ناقلًا عصبيًا. وظيفتها الرئيسية في الجسم هي نقل السلسلة الطويلة الأحماض الدهنية، أثناء عملية الأكسدة التي يتم إطلاق الطاقة منها. هذا هو أحد المصادر الرئيسية للطاقة للأنسجة العضلية. وبالتالي، يزيد الكارنيتين من تحويل الدهون إلى طاقة ويمنع ترسب الدهون في الجسم، خاصة في القلب والكبد والعضلات الهيكلية.

يقلل الكارنيتين من احتمالية الإصابة بمضاعفات مرض السكري المرتبطة باضطرابات استقلاب الدهون، ويبطئ تنكس الكبد الدهني في إدمان الكحول المزمن وخطر الإصابة بأمراض القلب. له القدرة على خفض مستويات الدهون الثلاثية في الدم، ويعزز فقدان الوزن ويزيد من قوة العضلات لدى المرضى الذين يعانون من أمراض عصبية عضلية ويعزز التأثير المضاد للأكسدة للفيتامينات C وE.

يُعتقد أن بعض أنواع الحثل العضلي مرتبطة بنقص الكارنيتين. مع مثل هذه الأمراض، يجب أن يحصل الناس على هذه المادة أكثر مما هو مطلوب وفقا للمعايير.

يمكن تصنيعه في الجسم بوجود الحديد والثيامين والبيريدوكسين والأحماض الأمينية ليسين وميثيونين. يحدث تصنيع الكارنيتين في وجود كميات كافية من فيتامين C. الكميات غير الكافية من أي من هذه العناصر الغذائية في الجسم تؤدي إلى نقص الكارنيتين. يدخل الكارنيتين الجسم مع الطعام، وخاصة اللحوم وغيرها من المنتجات الحيوانية.

ترتبط معظم حالات نقص الكارنيتين بخلل محدد وراثيًا في عملية تركيبه. تشمل المظاهر المحتملة لنقص الكارنيتين ضعف الوعي وألم القلب وضعف العضلات والسمنة.

يحتاج الرجال، بسبب كتلة عضلاتهم الكبيرة، إلى كمية أكبر من الكارنيتين مقارنة بالنساء. من المرجح أن يعاني النباتيون من نقص هذه المغذيات أكثر من غير النباتيين بسبب عدم وجود الكارنيتين في البروتينات النباتية.

علاوة على ذلك، فإن الميثيونين والليسين (الأحماض الأمينية اللازمة لتخليق الكارنيتين) لا يتم العثور عليهما أيضًا بكميات كافية في الأطعمة النباتية.

للحصول على الكمية المطلوبة من الكارنيتين، يجب على النباتيين تناول المكملات الغذائية أو تناول الأطعمة المدعمة بالليسين مثل رقائق الذرة.

يتم تقديم الكارنيتين في المكملات الغذائية بأشكال مختلفة: على شكل D، L-carnitine، D-carnitine، L-carnitine، acetyl-L-carnitine.
من الأفضل تناول L-carnitine.

سيترولين

يوجد السيترولين بشكل رئيسي في الكبد. فهو يزيد من إمدادات الطاقة، ويحفز جهاز المناعة، ويتم تحويله إلى إل-أرجينين أثناء عملية التمثيل الغذائي. فهو يحيد الأمونيا التي تدمر خلايا الكبد

السيستين والسيستين

يرتبط هذان الحمضان الأمينيان ارتباطًا وثيقًا، فكل جزيء سيستين يتكون من جزيئين سيستين متصلين ببعضهما البعض. السيستين غير مستقر للغاية ويتحول بسهولة إلى L-cystine، وبالتالي يمكن أن يتحول أحد الأحماض الأمينية بسهولة إلى آخر عند الحاجة.

كلا الأحماض الأمينية عبارة عن أحماض أمينية تحتوي على الكبريت وتلعب دورًا مهمًا في تكوين أنسجة الجلد وهي مهمة لعمليات إزالة السموم. السيستين هو جزء من ألفا كيراتين - البروتين الرئيسي للأظافر والجلد والشعر. يعزز تكوين الكولاجين ويحسن مرونة الجلد وملمسه. كما يوجد السيستين في بروتينات أخرى في الجسم، بما في ذلك بعض الإنزيمات الهاضمة.

يساعد السيستين على تحييد بعض المواد السامة ويحمي الجسم من التأثيرات الضارة للإشعاع. وهو أحد أقوى مضادات الأكسدة، ويتعزز تأثيره المضاد للأكسدة عند تناوله بالتزامن مع فيتامين C والسيلينيوم.

السيستين هو مقدمة للجلوتاثيون، وهي مادة لها تأثير وقائي على خلايا الكبد والدماغ من التلف الناتج عن الكحول وبعض الأدوية والمواد السامة الموجودة في دخان السجائر. يذوب السيستين بشكل أفضل من السيستين ويستخدم بسرعة في الجسم، لذلك يستخدم غالبًا في العلاج المعقد لمختلف الأمراض. يتكون هذا الحمض الأميني في الجسم من إل-ميثيونين، مع وجود فيتامين ب6.

تناول كمية إضافية من السيستين ضروري لالتهاب المفاصل الروماتويدي وأمراض الشرايين والسرطان. إنه يسرع عملية الشفاء بعد العمليات، ويحرق، ويربط المعادن الثقيلة والحديد القابل للذوبان. يعمل هذا الحمض الأميني أيضًا على تسريع حرق الدهون وتكوين الأنسجة العضلية.

يتمتع L-cysteine ​​​​بالقدرة على تدمير المخاط في الجهاز التنفسي، ولهذا السبب غالبًا ما يستخدم لعلاج التهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة. يسرع عمليات الشفاء في أمراض الجهاز التنفسي ويلعب دورا هاما في تنشيط الكريات البيض والخلايا الليمفاوية.

وبما أن هذه المادة تزيد من كمية الجلوتاثيون في الرئتين والكلى والكبد ونخاع العظم الأحمر، فإنها تبطئ عملية الشيخوخة، على سبيل المثال، تقليل عدد البقع العمرية. يعتبر N-acetylcysteine ​​​​أكثر فعالية في زيادة مستويات الجلوتاثيون في الجسم من السيستين أو حتى الجلوتاثيون نفسه.

يجب على مرضى السكري توخي الحذر عند تناول مكملات السيستين، حيث أن لديها القدرة على تعطيل نشاط الأنسولين. إذا كنت تعاني من بيلة السيستين، وهي حالة وراثية نادرة تؤدي إلى تكوين حصوات السيستين، فيجب ألا تتناول السيستين.

ثنائي ميثيل جلايسين

ثنائي ميثيل جليسين هو مشتق من الجليسين، أبسط الأحماض الأمينية. وهو مكون للعديد من المواد المهمة، مثل الأحماض الأمينية الميثيونين والكولين وبعض الهرمونات والناقلات العصبية والحمض النووي.

يوجد ثنائي ميثيل جليسين بكميات صغيرة في منتجات اللحوم والبذور والحبوب. على الرغم من عدم وجود أعراض مرتبطة بنقص ثنائي ميثيل جليسين، فإن تناول مكملات ثنائي ميثيل جليسين له عدد من الفوائد، بما في ذلك تحسين الطاقة والأداء العقلي.

يحفز ثنائي ميثيل جليسين أيضًا جهاز المناعة، ويقلل من نسبة الكوليسترول والدهون الثلاثية في الدم، ويساعد على تطبيع ضغط الدم ومستويات الجلوكوز، ويساعد أيضًا على تطبيع وظائف العديد من الأعضاء. كما أنه يستخدم لنوبات الصرع.

حمض الغاما غاما

يعمل حمض جاما أمينوبوتيريك (GABA) كناقل عصبي في الجهاز العصبي المركزي في الجسم وهو ضروري لعملية التمثيل الغذائي في الدماغ. يتكون من حمض أميني آخر - الجلوتامين. فهو يقلل من نشاط الخلايا العصبية ويمنع الإفراط في إثارة الخلايا العصبية.

يخفف حمض جاما أمينوبوتيريك من القلق وله تأثير مهدئ، ويمكن أيضًا تناوله كمهدئات، ولكن دون التعرض لخطر الإدمان. يستخدم هذا الحمض الأميني في العلاج المعقد للصرع وارتفاع ضغط الدم الشرياني. نظرًا لأن له تأثيرًا مهدئًا، فإنه يستخدم في علاج العجز الجنسي. بالإضافة إلى ذلك، يوصف غابا لعلاج اضطراب نقص الانتباه. ومع ذلك، فإن زيادة حمض غاما أمينوبوتيريك يمكن أن تزيد من القلق، مما يسبب ضيق في التنفس وارتعاش الأطراف.

حمض الجلوتاميك

حمض الجلوتاميك هو ناقل عصبي ينقل النبضات في الجهاز العصبي المركزي. يلعب هذا الحمض الأميني دورًا مهمًا في استقلاب الكربوهيدرات ويعزز تغلغل الكالسيوم عبر حاجز الدم في الدماغ.

يمكن لخلايا الدماغ استخدام هذا الحمض الأميني كمصدر للطاقة. كما أنه يحيد الأمونيا عن طريق إزالة ذرات النيتروجين أثناء تكوين حمض أميني آخر - الجلوتامين. هذه العملية هي الطريقة الوحيدة لتحييد الأمونيا في الدماغ.

يستخدم حمض الجلوتاميك في تصحيح الاضطرابات السلوكية لدى الأطفال، وكذلك في علاج الصرع، وضمور العضلات، والقرحة، وحالات نقص السكر في الدم، ومضاعفات العلاج بالأنسولين لمرض السكري واضطرابات النمو العقلي.

الجلوتامين

الجلوتامين هو الحمض الأميني الأكثر شيوعًا الموجود بشكل حر في العضلات. يخترق بسهولة حاجز الدم في الدماغ ويمر في خلايا الدماغ إلى حمض الجلوتاميك والعكس، بالإضافة إلى أنه يزيد من كمية حمض جاما أمينوبوتيريك، وهو أمر ضروري للحفاظ على وظائف المخ الطبيعية.

يحافظ هذا الحمض الأميني أيضًا على التوازن الحمضي القاعدي الطبيعي في الجسم والجهاز الهضمي الصحي، وهو ضروري لتخليق الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA).

الجلوتامين مشارك نشط في استقلاب النيتروجين. يحتوي جزيئه على ذرتين نيتروجين ويتكون من حمض الجلوتاميك بإضافة ذرة نيتروجين واحدة. وبالتالي، يساعد تخليق الجلوتامين على إزالة الأمونيا الزائدة من الأنسجة، وبشكل أساسي من الدماغ، ونقل النيتروجين داخل الجسم.

يوجد الجلوتامين بكميات كبيرة في العضلات ويستخدم لتخليق البروتينات في خلايا العضلات والهيكل العظمي. لذلك، يتم استخدام المكملات الغذائية مع الجلوتامين من قبل لاعبي كمال الأجسام وفي الأنظمة الغذائية المختلفة، وكذلك لمنع فقدان العضلات في أمراض مثل الأورام الخبيثة والإيدز، بعد العمليات وأثناء الراحة في الفراش على المدى الطويل.

بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الجلوتامين أيضًا في علاج التهاب المفاصل وأمراض المناعة الذاتية والتليف وأمراض الجهاز الهضمي والقرحة الهضمية وأمراض النسيج الضام.

يعمل هذا الحمض الأميني على تحسين نشاط الدماغ ولذلك يستخدم لعلاج الصرع ومتلازمة التعب المزمن والعجز الجنسي والفصام وخرف الشيخوخة. يقلل L-glutamine من الرغبة المرضية في تناول الكحول، لذلك يتم استخدامه في علاج إدمان الكحول المزمن.

يوجد الجلوتامين في العديد من الأطعمة ذات الأصل النباتي والحيواني، ولكن يتم تدميره بسهولة عن طريق التسخين. يعتبر السبانخ والبقدونس مصادر جيدة للجلوتامين، طالما يتم استهلاكهما نيئين.

يجب تخزين المكملات الغذائية التي تحتوي على الجلوتامين في مكان جاف فقط، وإلا سيتحول الجلوتامين إلى أمونيا وحمض البيروجلوتاميك. لا تتناول الجلوتامين إذا كنت تعاني من تليف الكبد أو أمراض الكلى أو متلازمة راي.

الجلوتاثيون

الجلوتاثيون، مثل الكارنيتين، ليس حمضًا أمينيًا. وفقًا لتركيبه الكيميائي، فهو عبارة عن ثلاثي الببتيد يتم الحصول عليه في الجسم من السيستين وحمض الجلوتاميك والجليسين.

الجلوتاثيون هو أحد مضادات الأكسدة. يوجد معظم الجلوتاثيون في الكبد (يتم إطلاق بعض منه مباشرة في مجرى الدم)، وكذلك في الرئتين والجهاز الهضمي.

وهو ضروري لاستقلاب الكربوهيدرات، كما أنه يبطئ الشيخوخة بسبب تأثيره على استقلاب الدهون ويمنع حدوث تصلب الشرايين. يؤثر نقص الجلوتاثيون في المقام الأول على الجهاز العصبي، مما يسبب مشاكل في التنسيق والعمليات العقلية والرعشة.

تقل كمية الجلوتاثيون في الجسم مع تقدم العمر. وفي هذا الصدد، يجب أن يحصل عليه كبار السن بالإضافة إلى ذلك. ومع ذلك، يفضل استخدام المكملات الغذائية التي تحتوي على السيستين وحمض الجلوتاميك والجليسين - أي المواد التي تصنع الجلوتاثيون. يعتبر تناول N-acetylcysteine ​​​​هو الأكثر فعالية.

جليكاين

يبطئ الجلايسين تدهور الأنسجة العضلية، حيث أنه مصدر للكرياتين، وهي مادة موجودة في الأنسجة العضلية وتستخدم في تركيب الحمض النووي والحمض النووي الريبي (RNA). الجلايسين ضروري لتخليق الأحماض النووية والأحماض الصفراوية والأحماض الأمينية غير الأساسية في الجسم.

يدخل في العديد من الأدوية المضادة للحموضة المستخدمة لأمراض المعدة، وهو مفيد في ترميم الأنسجة التالفة، حيث يوجد بكميات كبيرة في الجلد والأنسجة الضامة.

هذا الحمض الأميني ضروري للعمل الطبيعي للجهاز العصبي المركزي والحفاظ على صحة البروستاتا الجيدة. وهو يعمل كناقل عصبي مثبط، وبالتالي يمكن أن يمنع نوبات الصرع.

يستخدم الجليسين في علاج الذهان الهوسي الاكتئابي، ويمكن أن يكون فعالًا أيضًا في علاج فرط النشاط. تؤدي زيادة الجلايسين في الجسم إلى الشعور بالتعب، ولكن كمية كافية منه تمد الجسم بالطاقة. إذا لزم الأمر، يمكن تحويل الجلايسين إلى سيرين في الجسم.

الهستيدين

الهستيدين هو حمض أميني أساسي يعزز نمو الأنسجة وإصلاحها، وهو جزء من أغلفة المايلين التي تحمي الخلايا العصبية، وهو ضروري أيضًا لتكوين خلايا الدم الحمراء والبيضاء. يحمي الهستيدين الجسم من التأثيرات الضارة للإشعاع ويعزز عملية التخلص منه معادن ثقيلةمن الجسم ويساعد في علاج مرض الإيدز.

يمكن أن يؤدي ارتفاع نسبة الهيستيدين إلى التوتر وحتى الاضطرابات العقلية (الإثارة والذهان).

تؤدي المستويات غير الكافية من الهيستيدين في الجسم إلى تفاقم حالة التهاب المفاصل الروماتويدي والصمم المرتبط بتلف العصب السمعي. يساعد الميثيونين على خفض مستوى الهستيدين في الجسم.

يتم تصنيع الهستامين، وهو عنصر مهم جدًا في العديد من التفاعلات المناعية، من الهيستيدين. كما أنه يعزز الإثارة الجنسية. في هذا الصدد، فإن الاستخدام المتزامن للمكملات الغذائية التي تحتوي على الهستيدين والنياسين والبيريدوكسين (الضروري لتخليق الهستامين) قد يكون فعالاً في الاضطرابات الجنسية.

بما أن الهستامين يحفز إفراز عصير المعدة، فإن استخدام الهيستيدين يساعد في علاج اضطرابات الجهاز الهضمي المرتبطة بانخفاض حموضة عصير المعدة.

يجب على الأشخاص الذين يعانون من الاكتئاب الهوسي عدم تناول الهستيدين إلا إذا تم إثبات نقص هذا الحمض الأميني بشكل واضح. تم العثور على الهستيدين في الأرز والقمح والجاودار.

آيزوليوسين

Isoleucine هو أحد الأحماض الأمينية BCAA والأحماض الأمينية الأساسية اللازمة لتخليق الهيموجلوبين. كما أنه يعمل على استقرار وتنظيم مستويات السكر في الدم وعمليات إمداد الطاقة، ويحدث استقلاب الأيسولوسين في الأنسجة العضلية.

الاستخدام المشترك مع الأيسولوسين والفالين (BCAA) يزيد من القدرة على التحمل ويعزز تعافي الأنسجة العضلية، وهو أمر مهم بشكل خاص للرياضيين.

Isoleucine ضروري للعديد من الأمراض العقلية. يؤدي نقص هذا الحمض الأميني إلى أعراض مشابهة لنقص السكر في الدم.

تشمل المصادر الغذائية للإيسولوسين اللوز والكاجو والدجاج والحمص والبيض والأسماك والعدس والكبد واللحوم والجاودار ومعظم البذور وبروتينات الصويا.

هناك مكملات غذائية نشطة بيولوجيا تحتوي على الأيسولوسين. في هذه الحالة، من الضروري الحفاظ على التوازن الصحيح بين الأيسولوسين واثنين من الأحماض الأمينية المتفرعة BCAA - الليوسين والفالين.

لوسين

الليوسين هو حمض أميني أساسي، مع الأيسولوسين والفالين، أحد الأحماض الأمينية المتفرعة الثلاثة BCAA. تعمل معًا على حماية الأنسجة العضلية وهي مصادر للطاقة، كما أنها تعزز ترميم العظام والجلد والعضلات، لذلك يوصى باستخدامها غالبًا خلال فترة التعافي بعد الإصابات والعمليات.

كما يخفض الليوسين مستويات السكر في الدم قليلاً ويحفز إطلاق هرمون النمو. تشمل المصادر الغذائية لليوسين الأرز البني والفاصوليا واللحوم والمكسرات ودقيق الصويا ودقيق القمح.

يتم استخدام المكملات الغذائية التي تحتوي على الليوسين مع فالين وإيسولوسين. وينبغي أن تؤخذ بحذر لتجنب التسبب في نقص السكر في الدم. الليوسين الزائد يمكن أن يزيد من كمية الأمونيا في الجسم.

ليسين

الليسين هو حمض أميني أساسي يشكل جزءًا من أي بروتين تقريبًا. وهو ضروري لتكوين العظام الطبيعي ونموها لدى الأطفال، ويعزز امتصاص الكالسيوم ويحافظ على التمثيل الغذائي الطبيعي للنيتروجين لدى البالغين.

ويشارك هذا الحمض الأميني في تخليق الأجسام المضادة والهرمونات والإنزيمات وتكوين الكولاجين وإصلاح الأنسجة. يستخدم اللايسين خلال فترة التعافي بعد العمليات الجراحية والإصابات الرياضية. كما أنه يخفض مستويات الدهون الثلاثية في الدم.

لليسين تأثير مضاد للفيروسات، وخاصة ضد الفيروسات التي تسبب الهربس والتهابات الجهاز التنفسي الحادة. يوصى بتناول المكملات الغذائية التي تحتوي على اللايسين مع فيتامين C والبيوفلافونويد لعلاج الأمراض الفيروسية.

يمكن أن يؤدي نقص هذا الحمض الأميني الأساسي إلى فقر الدم، ونزيف في مقلة العين، واضطرابات الإنزيمات، والتهيج، والتعب والضعف، وضعف الشهية، وبطء النمو وفقدان الوزن، وكذلك اضطرابات الجهاز التناسلي.

تشمل المصادر الغذائية لليسين الجبن والبيض والأسماك والحليب والبطاطس واللحوم الحمراء وفول الصويا ومنتجات الخميرة.

ميثيونين

الميثيونين هو حمض أميني أساسي يساعد في معالجة الدهون، ويمنع ترسبها في الكبد وعلى جدران الشرايين. يعتمد تركيب التورين والسيستين على كمية الميثيونين في الجسم. يعزز هذا الحمض الأميني عملية الهضم، ويوفر عمليات إزالة السموم (في المقام الأول تحييد المعادن السامة)، ويقلل من ضعف العضلات، ويحمي من التعرض للإشعاع، وهو مفيد لهشاشة العظام والحساسية الكيميائية.

يستخدم هذا الحمض الأميني في العلاج المعقد لالتهاب المفاصل الروماتويدي وتسمم الحمل. يتمتع الميثيونين بتأثير مضاد للأكسدة، فهو مصدر جيد للكبريت، الذي يثبط نشاط الجذور الحرة. يتم استخدامه لمتلازمة جيلبرت واختلال وظائف الكبد. الميثيونين ضروري أيضًا لتخليق الأحماض النووية والكولاجين والعديد من البروتينات الأخرى. إنه مفيد للنساء اللاتي يتلقين وسائل منع الحمل الهرمونية عن طريق الفم. يخفض الميثيونين مستويات الهستامين في الجسم، مما قد يكون مفيدًا في مرض انفصام الشخصية عندما تكون كمية الهستامين مرتفعة.

يتم تحويل الميثيونين في الجسم إلى السيستين، وهو مقدمة للجلوتاثيون. وهذا مهم جدًا في حالة التسمم، عندما تكون هناك حاجة لكميات كبيرة من الجلوتاثيون لتحييد السموم وحماية الكبد.

المصادر الغذائية للميثيونين: البقوليات، البيض، الثوم، العدس، اللحوم، البصل، فول الصويا، البذور والزبادي.

الأورنيثين

يساعد الأورنيثين على إفراز هرمون النمو الذي يساعد على حرق الدهون في الجسم. يتم تعزيز هذا التأثير عند استخدام الأورنيثين مع الأرجينين والكارنيتين. الأورنيثين ضروري أيضًا لجهاز المناعة ووظيفة الكبد، حيث يشارك في عمليات إزالة السموم وتجديد خلايا الكبد.

يتم تصنيع الأورنيثين في الجسم من الأرجينين، ويعمل بدوره بمثابة مقدمة للسيترولين والبرولين وحمض الجلوتاميك. توجد تركيزات عالية من الأورنيثين في الجلد والأنسجة الضامة، لذلك يساعد هذا الحمض الأميني على إصلاح الأنسجة التالفة.

لا ينبغي إعطاء المكملات الغذائية التي تحتوي على الأورنيثين للأطفال أو الأمهات الحوامل والمرضعات أو للأشخاص الذين لديهم تاريخ من الإصابة بالفصام.

فينيل ألانين

الفينيل ألانين هو حمض أميني أساسي. في الجسم، يمكن تحويله إلى حمض أميني آخر - التيروزين، والذي بدوره يستخدم في تركيب اثنين من الناقلات العصبية الرئيسية: الدوبامين والنورإبينفرين. ولذلك فإن هذا الحمض الأميني يؤثر على الحالة المزاجية، ويقلل الألم، ويحسن الذاكرة والقدرة على التعلم، ويقمع الشهية. يتم استخدامه في علاج التهاب المفاصل والاكتئاب وآلام الدورة الشهرية والصداع النصفي والسمنة ومرض باركنسون والفصام.

يوجد الفينيل ألانين في ثلاثة أشكال: L- فينيل ألانين (الشكل الطبيعي وهو أحد مكونات معظم البروتينات في جسم الإنسان)، د- فينيل ألانين (شكل مرآة اصطناعي، له تأثير مسكن)، DL- فينيل ألانين (يجمع بين ميزات مفيدةالنموذجين السابقين، وعادة ما يستخدم لمتلازمة ما قبل الحيض.

لا ينبغي إعطاء المكملات الغذائية التي تحتوي على الفينيل ألانين للنساء الحوامل، والأشخاص الذين يعانون من نوبات القلق، والسكري، وارتفاع ضغط الدم، وبيلة ​​الفينيل كيتون، والورم الميلانيني المصطبغ.

برولين

يعمل البرولين على تحسين حالة الجلد عن طريق زيادة إنتاج الكولاجين وتقليل فقدانه مع تقدم العمر. يساعد على ترميم الأسطح الغضروفية للمفاصل، ويقوي الأربطة وعضلة القلب. لتعزيز الأنسجة الضامة، من الأفضل استخدام البرولين مع فيتامين C.

يدخل البرولين الجسم بشكل رئيسي من منتجات اللحوم.

سيرين

السيرين ضروري لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي للدهون والأحماض الدهنية، ونمو الأنسجة العضلية والحفاظ على نظام المناعة الطبيعي.

يتم تصنيع السيرين في الجسم من الجليكاين. كعامل مرطب، يتم تضمينه في العديد من مستحضرات التجميل والمستحضرات الجلدية.

التورين

يوجد التورين بتركيزات عالية في عضلة القلب وخلايا الدم البيضاء والعضلات الهيكلية والجهاز العصبي المركزي. ويشارك في تخليق العديد من الأحماض الأمينية الأخرى، وهو أيضًا مكون رئيسي للصفراء، وهو ضروري لهضم الدهون، وامتصاص الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون وللحفاظ على مستويات الكوليسترول الطبيعية في الدم.

لذلك، توراين مفيد لتصلب الشرايين، وذمة، وأمراض القلب، وارتفاع ضغط الدم الشرياني ونقص السكر في الدم. التورين ضروري لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي للصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم. يمنع إزالة البوتاسيوم من عضلة القلب وبالتالي يساعد على منع بعض اضطرابات ضربات القلب. التورين له تأثير وقائي على الدماغ، وخاصة أثناء الجفاف. يستخدم في علاج القلق والإثارة، والصرع، وفرط النشاط، والنوبات المرضية.

يتم إعطاء المكملات الغذائية التي تحتوي على التورين للأطفال المصابين بمتلازمة داون وضمور العضلات. في بعض العيادات، يتم تضمين هذا الحمض الأميني في العلاج المعقد لسرطان الثدي. يحدث الإفراط في إفراز التوراين من الجسم في حالات مختلفة واضطرابات التمثيل الغذائي.

عدم انتظام ضربات القلب، واضطرابات عمليات تكوين الصفائح الدموية، وداء المبيضات، الجسدية أو ضغط عاطفيوالأمراض المعوية ونقص الزنك وتعاطي الكحول يؤدي إلى نقص التوراين في الجسم. كما أن تعاطي الكحول يضعف قدرة الجسم على امتصاص التوراين.

في مرض السكري، تزداد حاجة الجسم إلى التوراين، والعكس صحيح، فتناول المكملات الغذائية التي تحتوي على التوراين والسيستين يقلل من الحاجة إلى الأنسولين. يوجد التورين في البيض والأسماك واللحوم والحليب، لكنه غير موجود في البروتينات النباتية.

يتم تصنيعه في الكبد من السيستين ومن الميثيونين في أعضاء وأنسجة الجسم الأخرى بشرط توفر كمية كافية من فيتامين ب6. في حالة الاضطرابات الوراثية أو الأيضية التي تتداخل مع تخليق التوراين، فمن الضروري تناول مكمل غذائي يحتوي على هذا الحمض الأميني.

ثريونين

الثريونين هو حمض أميني أساسي يساعد في الحفاظ على التمثيل الغذائي الطبيعي للبروتين في الجسم. وهو مهم لتخليق الكولاجين والإيلاستين، ويساعد الكبد ويشارك في استقلاب الدهون بالاشتراك مع حمض الأسبارتيك والميثيونين.

يوجد الثريونين في القلب والجهاز العصبي المركزي والعضلات الهيكلية ويمنع ترسب الدهون في الكبد. يحفز هذا الحمض الأميني جهاز المناعة لأنه يعزز إنتاج الأجسام المضادة. يوجد الثريونين بكميات صغيرة جدًا في الحبوب، لذلك يكون النباتيون أكثر عرضة لنقص هذا الحمض الأميني.

التربتوفان

التربتوفان هو حمض أميني أساسي ضروري لإنتاج النياسين. يتم استخدامه لتصنيع السيروتونين، أحد أهم الناقلات العصبية، في الدماغ. يستخدم التربتوفان للأرق والاكتئاب ولضبط الحالة المزاجية.

يساعد في علاج اضطراب فرط الحركة عند الأطفال، ويستخدم لأمراض القلب، وللتحكم في وزن الجسم، وتقليل الشهية، وأيضاً لزيادة إفراز هرمون النمو. يساعد في علاج نوبات الصداع النصفي، ويساعد في تقليله تأثيرات مؤذيةالنيكوتين يمكن أن يؤدي نقص التربتوفان والمغنيسيوم إلى زيادة تشنجات الشرايين التاجية.

أغنى المصادر الغذائية للتريبتوفان تشمل الأرز البني والجبن الريفي واللحوم والفول السوداني وبروتين الصويا.

تيروزين

التيروزين هو مقدمة للناقلات العصبية النورإبينفرين والدوبامين. ويشارك هذا الحمض الأميني في تنظيم المزاج؛ فنقص التيروزين يؤدي إلى نقص النورإبينفرين، والذي بدوره يؤدي إلى الاكتئاب. التيروزين يقمع الشهية، ويساعد على تقليل تخزين الدهون، ويعزز إنتاج الميلاتونين ويحسن وظائف الغدة الكظرية والغدة الدرقية والغدة النخامية.

ويشارك التيروزين أيضًا في استقلاب الفينيل ألانين. تتشكل هرمونات الغدة الدرقية عند إضافة ذرات اليود إلى التيروزين. لذلك ليس من المستغرب أن يرتبط انخفاض التيروزين في البلازما بقصور الغدة الدرقية.

تشمل أعراض نقص التيروزين أيضًا انخفاض ضغط الدم، درجة حرارة منخفضةمتلازمة تململ الجسم والساق.

تُستخدم المكملات الغذائية التي تحتوي على التيروزين لتخفيف التوتر ويعتقد أنها تساعد في علاج متلازمة التعب المزمن والخدار. يتم استخدامها للقلق والاكتئاب والحساسية والصداع، وكذلك لسحب المخدرات. قد يكون التيروزين مفيدًا في مرض باركنسون. مصادر طبيعيةالتيروزين - اللوز والأفوكادو والموز ومنتجات الألبان وبذور اليقطين وبذور السمسم.

يمكن تصنيع التيروزين من الفينيل ألانين في جسم الإنسان. من الأفضل تناول المكملات الغذائية التي تحتوي على الفينيل ألانين قبل النوم أو مع الأطعمة التي تحتوي على كميات كبيرة من الكربوهيدرات.

أثناء العلاج بمثبطات أوكسيديز أحادي الأمين (الموصوفة عادةً لعلاج الاكتئاب)، يجب تجنب الأطعمة التي تحتوي على التيروزين تمامًا تقريبًا وعدم تناول المكملات الغذائية التي تحتوي على التيروزين، لأن ذلك قد يؤدي إلى ارتفاع غير متوقع وحاد في ضغط الدم.

فالين

فالين هو حمض أميني أساسي ذو تأثير محفز، وهو أحد الأحماض الأمينية BCAA، وبالتالي يمكن استخدامه من قبل العضلات كمصدر للطاقة. فالين ضروري لعملية التمثيل الغذائي للعضلات، وإصلاح الأنسجة التالفة والحفاظ على التمثيل الغذائي الطبيعي للنيتروجين في الجسم.

غالبًا ما يستخدم فالين لتصحيح النقص الشديد في الأحماض الأمينية الناتج عن إدمان المخدرات. هذا مفرط مستوى عالفي الجسم يمكن أن يؤدي إلى أعراض مثل التنمل (الإحساس بالدبابيس والإبر) وحتى الهلوسة.
يوجد الفالين في الأطعمة التالية: الحبوب، اللحوم، الفطر، منتجات الألبان، الفول السوداني، بروتين الصويا.

يجب أن تكون مكملات الفالين متوازنة مع الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة الأخرى BCAA L-leucine وL-isoleucine.