2982019611

Rośliny i wiele mikroorganizmów jest w stame wytwarzać wszystkie aminokwasy potrzebne do budowy białek własnych komórek. Zwierzęta natomiast wytwarzają tylko 15 aminokwasów. Pozostałe muszą być zatem dostarczone wraz z pożywieniem lub wytworzone przez symbiotyczną mikroflorę jelitową. Aminokwasy takie nazywamy egzogennymi (w odróżnieniu od syntezowanych samodzielnie - endogennych). Liczba i rodzaj aminokwasów któiych dostarczanie wraz z pożywieniem jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu jest różne i zależne od stopnia rozwoju i stanu organizmu. Na przykład, niektóre aminokwas} potrzebne ssakom w okresie wzrostu, przestają być niezbędne dla osobników dorosłych. Zapotrzebowanie na niektóre z nich wzrasta w okresie cięży i karmienia czy też w przypadku stanów patologicznych.

Glicyna, aminokwas endogenny dla ssaków, musi być dostarczany wraz z pokarmem w przypadku ptaków, które nie są zdolne do jego biosyntezy. U przeżuwaczy wszystkie aminokwasy egzogenne są dostarczane, przy dostatecznym zaopatrzeniu w związki azotu, przez mikroorganizmy symbiotyczne bytujące w przewodzie pokarmowym.

1.2 Właściwości kwasowo - zasadowe aminokwasów

Aminokwasy, posiadające w swojej cząsteczce zarówno grupy kwasowe jak i zasadowe, mogą występować w formie jonu obojnaczego. Jonem obojnaczym nazywamy cząsteczkę obojętną, w obrębie której występuję gnipa o ładunku dodatnim oraz grupa o ładunku ujemnym, przy czym oba ładunki równoważą się.

R

H₂N COOH

I    II

W przypadku glicyny stosunek formy (I) do (II) ma się jak 1 do 260000. Zachowanie takie determinuje wiele właściwości fizykochemicznych aminokwasów:

■    aminokwasy, w przeciwieństwie do amin i kwasów karboksylowych o podobnej długości łańcucha są nielotnymi ciałami stałymi, topiącymi się z rozkładem w wysokich temperaturach

■    aminokwasy są nierozpuszczalne w niepolamych rozpuszczalnikach, rozpuszczają się natomiast w wodzie

■    wartości stałych kwasowości i zasadowości dla gnip -COOH i -NH₂ są zaskakująco małe. Na przykład, glicyna ma K_a = 1,6*10'¹⁰ a K_b = 2,5* 10'¹², podczas gdy K_a dla większości kwasów' karboksylowych wynosi około 10⁵ natomiast K_h dla amin alifatycznych jest rzędu 10⁴

■    wodne roztwory' aminokwasów' zachowują się jak roztwory substancji o bardzo dużym momencie dipolowym

W rzeczywistości zatem wartość K_a nie jest stalą dysocjacji grupy -COOH lecz odnosi się do kwasowości protonowanej grupy aminowej -NH3⁺, i wyraża się wzorem:

⁺h₃nchrcoo- + h₂o ^ h₂nchrcoo- + h₃o⁺

_r, [HJO* ]h,nchrcoo 1 K_a = r -H

[⁺h₃nchrcoct\

Wartość K_b' zasady sprzężonej do kwasu o stałej dysocjacji K_a (jonu amoniowego -NH/j. czy li zasadowość grupy -NHi. można obliczyć z zależność K_a*K_b’ = 10¹⁴. Uzyskujemy zatem, dla wolnej grupy aminowej, wartość stałej dysocjacji rzędu 10'⁵, co zgadza się z wartościami dla amin alifatycznych. Podobnie, wartość K_b glicyny (czy innego aminokwasu), nie odpowiada zasadowości grupy -NH₂, lecz odnosi się do zasadowości anionu karboksylanowego -COO‘, i wyraża się wzorem:

⁺H₃NCHRCOO' + H₂0 i    ⁺H₃NCHRCOOH + OH'

[oh \ h,nchrcooh]

‘    [⁺ H_iNCHRCOO~ ]

Podobnie jak poprzednio wyliczyć możemy kwasowość K_a" kwasu sprzężonego z tą zasadą. Jest nim grupa karboksylowa, -COOH i, po skorzystaniu z wzoru K_a’*K_b = 10'¹⁴, uzyskujemy stalą dysocjacji grupy -COOH wynoszącą około 10'\ co nie jest sprzeczne z wartościami uzyskiwanymi dla kwasów karboksylowych (bliskie sąsiedztwo grupy aminowej, wyciągającej elektrony, zwiększa kwasowość)