Химия белка - Часть 1 - Общая химия белка - Ашмарин И. П 1968
Химический состав белков
Химические реакции аминокислот
Реакции, протекающие при одновременном участии а-амино- и а-карбоксильных групп
Реакция с нингидрином. Важнейшим способом обнаружения аминокислот на хроматограммах и в растворе является их реакция с нингидрином, которая протекает при нагревании с образованием газообразного СO2, аммиака и альдегида.
Если pH реакционной среды превышает 4, то появляется темно-синее окрашивание, интенсивность которого может быть измерена колориметрически. Развитие окраски обусловлено тем, что образующийся на первом этапе реакции аммиак вступает во взаимодействие с продуктом восстановления нингидрина и второй молекулой нингидрина, в результате чего образуется синефиолетовый комплекс (так называемый «пурпур Руэманна»):
При реакции аспарагиновой кислоты с нингидрином выделяются две молекулы углекислоты. Пролин и оксипролин дают желтую окраску и не образуют аммиака.
Образование дикетопиперазинов. Аминокислоты легко выделяют воду и дают ангидридоподобные образования, различные для а- и y-аминокислот. При выделении одной молекулы воды из двух молекул а-аминокислот образуется неполный ангидрид—дипептид, тогда как при выделении двух молекул воды получаются полные ангидриды — циклические соединения, получившие название дикетопиперазинов:
Образование подобных колец явилось основанием для дикетопиперазиновой теории строения белка, которая была выдвинута в 1914 г. Н. Д. Зелинским, а затем развивалась его учениками — В. С. Садиковым и Н. Н. Гавриловым. Согласно этой теории, белковая молекула состоит из соединенных между собой отдельных микроструктур, построенных из циклических группировок с присоединенными к ним ответвлениями из три- и тетрапептидов. Современные данные показывают, что дикетопиперазины образуются при гидролизе белков. Вследствие этого большинство исследователей не считает дикетопиперазиновую теорию строения белка экспериментально доказанной.
у-Аминокислоты, легко отщепляя воду, образуют внутренние ангидриды — циклические соединения, называемые лактамами:
Комплексы с металлами. Если аминокислоту в водном растворе обработать карбонатом или ацетатом меди, то раствор становится синим, и при выпаривании из него выпадают красивые синие кристаллы. Образующиеся в растворе соединения представляют собой, вероятно, комплексы, в которых медь связана не только с карбоксильной группой, но и с азотом при помощи вторичных валентных связей. Образование подобных комплексов можно представить следующим образом:
Получение медных комплексов используется для экранирования а-аминогрупп при проведении некоторых реакций (например, при ацетилировании ε-аминогруппы лизина), при количественном определении аминокислот полярографическим и радиометрическим методами и для других целей.