1. Na czym polega metoda chromatografii bibułowej?

Chromatografia jest techniką analityczną i preparatywną wykorzystującą rozdzielanie mieszanin substancji na poszczególne składniki, bądź ich grupy (frakcje), dzięki różnicom w zachowaniu się tych składników w układzie dwóch faz, w których jedna nie zmienia swego położenia (faza nieruchoma, stacjonarna), druga zaś porusza się względem pierwszej w określonym kierunku (faza ruchoma, roztwór rozwijający).

1. bibułowa (PC) której fazą nieruchomą jest odpowiednio przygotowana (np. zaimpregnowana ) specjalna bibuła chromatograficzna pocięta na arkusze, paski lub krążki. W pobliżu krawędzi arkusza bądź paska lub środka krążka nanosi się na tzw. punkt startowy (krople badanego roztworu), a następnie powoduje się przepływ fazy ruchomej, co prowadzi do rozdzielenia składników mieszaniny (tzw. rozwijanie chromatogramu). Proces odbywa się w odpowiednim szczelnym naczyniu tzw. komorze chromatograficznej. Po zakończeniu rozwijania otrzymuje się plamy (lub pasma) chromatograficzne poszczególnych składników (lub frakcji), które uwidacznia się, np. przez przeprowadzenie reakcji barwnych (tzw. wywoływanie chromatogramu), obserwację w świetle nadfioletowym itp. Przez porównanie z analogicznie wykonanym chromatogramem mieszaniny substancji wzorcowych identyfikuje się poszczególne składniki, a przez porównanie wielkości intensywności plam uzyskuje się wyniki ilościowe.

1. Co to są aminokwasy? Ogólna budowa, wiązania peptydowe.

Aminokwasy – organiczne związki chemiczne, zawierające grupę aminową -NH₂ (zasadową) oraz grupę karboksylową -COOH (kwasową) lub – w ujęciu ogólniejszym – dowolną grupę kwasową, np. sulfonową. W roztworach aminokwasy występują jako tzw. sole wewnętrzne (amfolity). Niezwykle ważnym kryterium aminokwasów jest więc punkt izoelektryczny (pI)

Aminokwasami nazywamy związki zawierające w swej cząsteczce dwie charakterystyczne grupy funkcyjne: aminową – NH₂ i karboksylową – COOH.

Aminokwasy są najmniejszymi elementami strukturalnymi białek, polipeptydów i peptydów we wszystkich organizmach żywych, od bakterii do człowieka tak więc

najważniejszą reakcją aminokwasów, z punktu widzenia biochemicznego, jest reakcja tworzenia wiązania peptydowego (amidowego). Reakcja ta nie przebiega jednak łatwo, gdyż stała równowagi przesunięta jest w kierunku hydrolizy wiązania peptydowego. Aby przeprowadzić syntezę wiązania peptydowego, jedna z grup karboksylowych musi być zaktywowana. Jednym ze sposobów laboratoryjnych jest przeprowadzenie grupy karboksylowej w chlorek kwasowy i kondensacja

otrzymanego chlorku z grupą aminową drugiego aminokwasu. W przyrodzie aktywacja grupy karboksylowej zachodzi w wyniku kondensacji z ATP (powstaje aminoacyloadeninan) i następnie zachodzi kondensacja z grupą aminową drugiego aminokwasu.

Powstające wiązanie peptydowe jest planarne (płaskie). Dzięki stabilizacji rezonansowej ma częściowo charakter wiązania podwójnego, zatem zahamowana jest swobodna rotacja wokół wiązania C-N i występuje izomeria cis-trans. Trans- konfiguracja jest korzystniejsza energetycznie niż cis-konfiguracja i częściej występuje w łańcuchach peptydowych.

Usztywnienie wiązania peptydowego wpływa na kształtowanie struktury białek.

Aminokwasy występujące w białkach są kwasami aminokarboksylowymi o konfiguracji L. Wszystkie z wyjątkiem glicyny są czynne optycznie. Oprócz aminokwasów budujących białka istnieje oczywiście cała gama aminokwasów niebiałkowych, które odgrywają ważną rolę w wielu procesach biochemicznych zachodzących w żywych organizmach. Mogą być substratami w utlenianiu komórkowym, w syntezie różnorodnych związków biologicznie czynnych. Aminokwasy lub ich pochodne są neuroprzekaźnikami, neurohormonami lub klasycznymi hormonami.

1. Co to są aminokwasy Egzogenne?

Aminokwasy koniecznie potrzebne do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu nazywane zostały aminokwasami niezbędnymi lub inaczej egzogennymi. Aminokwasy te muszą być dostarczane organizmowi w odpowiednich produktach spożywczych lub odżywkach, gdyż organizm sam nie jest w stanie wyprodukować ich w wystarczających ilościach. Początkowo nie można było określić, które z aminokwasów należą do aminokwasów niezbędnych, a które mogą być wytwarzane w dostatecznych ilościach przez sam organizm. Stało się to możliwe w XX wieku, kiedy zdefiniowano najważniejsze aminokwasy wchodzące w skład białka i przeprowadzono badania wpływu poszczególnych aminokwasów na bilans azotowy badanych zwierząt i ludzi. Bilans azotowy polega na oznaczaniu ilości azotu pobieranego wraz z pożywieniem i ilości azotu wydalanego z organizmu. W roku 1906 jako pierwszy na listę trafił tryptofan, natomiast ostatnim aminokwasem zaliczonym do niezbędnych była treonina, którą poznano dopiero w 1945 roku. W latach późniejszych na listę trafiły również arginina oraz histydyna. Zatem do aminokwasów egzogennych należą:

• tryptofan - Tryptofan to obojętny elektrycznie aminokwas egzogenny, który posiada łańcuch boczny oparty na szkielecie indolu. Wchodzi w skład białek (białka mleka, ciałka krwi), należy do aminokwasów niezbędnych (nie może być syntetyzowany w organizmie człowieka i musi być dostarczany z pożywieniem). Zdolność do jego syntezy mają niektóre rośliny i bakterie. Przemiany tryptofanu są źródłem bardzo istotnych związków, taki jak tryptamina, serotonina, niacyna i roślinne hormony wzrostu (auksyny).

• metionina to aminokwas egzogenny, który jest donorem grup metylowych w procesach przenoszenia grup metylowych w organizmie, W organizmie występuje i funkcjonuje w postaci S-adenozylometioniny i pełni funkcje koenzymu różnorodnych metylaz. Stąd metionina odgrywa ważną rolę w syntezie choliny i lecytyny, sprzyja normalizacji przemiany lipidów, zapobiega stłuszczeniu wątroby i innym jej uszkodzeniom oraz wykazuje działanie przeciwmiażdżycowe. Ponadto pełni ważną rolę w czynnościach nadnerczy, przede wszystkim w syntezie adrenaliny, a także w procesach inaktywacji katecholamin, regulując tym samym równowagę katecholaminową. Udowodniono istnienie ścisłego związku między metionina a przemianami kwasu foliowego oraz witaminami B6 i B12.

• lizyna jest aminokwasem egzogennym, którego organizm ludzki nie jest w stanie samodzielnie wytworzyć i musi dostarczać go wraz z pożywieniem. Sprzyja wchłanianiu wapnia w diecie i bierze udział w tworzeniu substancji międzykomórkowej kości, chrząstek oraz tkanki łącznej, ponadto wspomaga rozwój mięśni.

• fenyloalanina,

• izoleucyna,

• leucyna,

• treonina,

• walina,

• arginina,

• histydyna.

Pozostałą część aminokwasów nazwana została aminokwasami endogennymi i pomimo że mówi się o nich że nie są aminokwasami niezbędnymi, to również są konieczne do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Ich obecność w pożywieniu nie jest konieczna, z tego względu że organizm jest w stanie wyprodukować je sam w wystarczającej ilości.

Do tej grupy należą: alanina, glicyna, kwas asparaginowy, asparagina, kwas glutaminowy, glutamina, prolina, seryna i tyrozyna

Dzienne zapotrzebowanie człowieka na aminokwasy niezbędne (egzogenne).

Aminokwas	Symbol	Dawka [g]
Izoleucyna	Ile	0,7
Leucyna	Leu	1,1
Lizyna	Lys	0,8
Metionina	Met	1,1
Fenyloalanina	Phe	1,1
Tyrozyna	Thr	0,7
Tryptofan	Trp	0,25
walina	Val	0,8
Tyrozyna	Tyr	względnie egzogenny

1. Wzory strukturalne: