Аминокислоты – это вещества, в молекулах которых содержатся одновременно аминогруппа -NH₂ и карбоксильная группа -СООН. Например:

Аминоуксусная кислота  (глицин)                    β-аминопропионовая кислота

Аминокислоты можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой. Общая формула аминокислот может быть записана так:  H₂N-CH-R-COOH, где R – углеводородный радикал.

При этом аминогруппа может находиться у разных атомов углерода, что обусловливает один из видов изомерии аминокислот. Чтобы в названии изомеров можно было указывать положение группы ^_NH₂ по отношению к карбоксилу, атомы углерода в молекуле аминокислоты обозначают последовательно буквами греческого алфавита: α, β, γ, δ, ε и т.д. Наличие и аминогруппы, и карбоксильной в составе аминокислот обеспечивает ихамфотерные свойства. По этой же причине аминокислоты могут взаимодействовать между собой, образуя полипептидные цепи. Группа атомов -СО-NH-, образующаяся при взаимодействии молекул аминокислот, называетсяпептидной, или амидной группой, а связь между атомами углерода и азота в ней – пептидной, или амидной.

В таблице 1 приведен ряд аминокислот с положением аминогруппы в конце углеродной цепи.

Аминокислоты – бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде; многие из них имеют сладкий вкус. Температура плавления аминокислот выше 22^°С.

Белки

Белки-полипептиды, выполняющие специфические биологические функции в живых организмах

В живом организме из остатков аминокислот синтезируются такие важные биологические полимеры, как белки. Они содержатся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток и являются главными носителями жизни (Рис. 1).

 Рис. 1. Сложный белок гемоглобин снабжает клетки тканей кислородом и выводит из организма углекислый газ.

Разнообразие белков определяется тем, какие остатки аминокислот и в какой последовательности образуют молекулу белка. В результате гидролиза белков, т.е. в результате их взаимодействия с водой, было выделено более 20 аминокислот. Вычислено математическими методами, что, соединяясь друг с другом, они могут дать свыше 2,4^.10¹⁸ различных комбинаций. Разнообразие белков увеличивается еще и от того, что в состав их молекул могут входить атомы и других химических элементов. Это углерод (его массовая доля составляет 50-55%), кислород (21,5-23,5%), азот (15-17%), водород (6,5-7,3%), сера (0,3-2,5%), а также небольшие количества фосфора, йода, железа и других элементов. Поэтому свои белки присущи каждому живому организму и даже каждому индивиду.

 Белки уникальны. Каждый из них выполняет свою биологическую роль. Так, из одних белков образуются мышечные ткани, из других – покровная, из третьих – опорная (Рис. 2).

Рис. 2. Биологическая роль белков в живых организмах

Цветные реакции белков

- Ксантопротеиновая. С азотной кислотой белки дают желтое окрашивание, переходящее при действии аммиака в оранжевое.

- Биуретовая. С солями меди и щелочами белки дают фиолетовую окраску.

Веществами белковой природы являются также гормоны и ферменты. Ферменты можно рассматривать как катализаторы биохимических процессов. Они во много раз ускоряют процессы, протекающие в живых организмах.Гормоны – очень активные вещества, которые влияют на деятельность определенных органов и систем органов и регулируют процессы обмена веществ.

В настоящее время ведутся активные исследования способов промышленного получения белков. На сегодняшний день уже получено несколько белковых молекул искусственным путем. Только произошло это в результате очень долгих и дорогостоящих процессов. В живых же организмах эти реакции протекают моментально, за несколько секунд. Поэтому некоторые белковые вещества – гормоны, ферменты, антибиотики – получают биотехнологическими методами, используя живые организмы, как своеобразные фабрики. В настоящее время уже разработаны пути получения более 120 разных видов искусственных мясных и рыбных продуктов.