Изомерия аминокислот

Для аминокислот известны два вида изомерии: структурная и пространственная (оптическая изомерия). Структурная изомерия связана с особенностями строения углеродного скелета и взаимным расположением функциональных групп.

Пространственная (оптическая) изомерия связана с наличием асимметрических углеродных атомов. Все природные аминокислоты, за исключением аминоуксусной кислоты (глицина), содержат один или несколько асимметрических атомов углерода и, следовательно, могут существовать в виде нескольких стереоизомеров, количество которых определяется по формуле: N=2ⁿ, где n – число асимметрических атомов углерода. Каждой паре оптических антиподов соответствует один рацемат. Различают D- и L-ряды аминокислот:

D-(-)-аланин L-(+)-аланин

Все входящие в состав белков аминокислоты (протеиногенные) относятся к L-ряду.

Лишь в составе гликопротеинов клеточных стенок бактерий и в антибиотиках обнаружены D-a-аминокислоты: фенилаланин, глутаминовая кислота, аланин, лейцин, валин, пролин и др. Из 17-ти оптически деятельных белковых аминокислот 7 характеризуются в водных растворах правым (+) и 10 – левым (–) вращением. Величина и знак оптического вращения зависят от природы радикалов аминокислот и значения рН раствора, в котором измеряют оптическое вращение.

Стереохимию аминокислот принято оценивать не по оптическому вращению, а исходя из абсолютной конфигурации всех четырех замещающих групп, т.е. пространственного расположения их вокруг асимметрического атома углерода в вершинах модели тетраэдра.

Для изображения стереоизомеров удобно пользоваться проекционными формулами Фишера. Так как энантиомеры (зеркальные изомеры) – это пространственные изомеры, являющиеся зеркальным отражением друг друга, то каждой паре энантиомеров дано одно название и указывается их противоположная конфигурация (D- и L-). Буквы D- и L- указывают на принадлежность аминокислот к D- и L-стереохимическим рядам (подобно гидроксикислотам и сахарам).

Относительная конфигурация аминокислот (отнесение к D- или L-ряду) определяется по конфигурационному стандарту – глицериновому альдегиду, также содержащему асимметрический атом углерода.

Проекционные формулы энантиомеров:

Дата добавления: 2015-08-13