Номер 5, страница 133, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Какие аминокислоты входят в состав белков? Какова их оптическая сущность?

Какие аминокислоты входят в состав белков?

В состав белков всех живых организмов входят протеиногенные (то есть образующие белки) аминокислоты. По своей химической структуре это α-аминокислоты. Их общая формула — $R-CH(NH_2)-COOH$. В этой структуре центральный (альфа) атом углерода связан с аминогруппой ($-NH_2$), карбоксильной группой ($-COOH$), атомом водорода ($-H$) и боковой цепью, или радикалом ($-R$), которая уникальна для каждой аминокислоты и определяет её свойства.

Существует 20 стандартных аминокислот, которые кодируются генетическим кодом и используются при синтезе белков на рибосомах. Помимо них, в состав некоторых белков могут включаться и так называемые нестандартные аминокислоты, например, селеноцистеин и пирролизин. Другие нестандартные аминокислоты могут образовываться уже после синтеза белка в результате его посттрансляционной модификации.

Ответ: В состав белков входят преимущественно 20 видов стандартных α-аминокислот, а также, в некоторых случаях, их модифицированные или особые формы.

Какова их оптическая сущность?

Оптическая сущность аминокислот обусловлена их стереохимией. У всех α-аминокислот, за исключением глицина, α-углеродный атом является хиральным центром (или асимметрическим атомом), так как он связан с четырьмя различными группами: $-H$, $-NH_2$, $-COOH$ и радикалом $-R$. Молекулы с хиральным центром не могут быть совмещены со своим зеркальным отражением и называются хиральными. Единственное исключение — это глицин, у которого в качестве радикала $-R$ выступает еще один атом водорода. Так как его α-углерод связан с двумя одинаковыми заместителями (атомами водорода), глицин является ахиральным и не обладает оптической активностью.

Все остальные 19 стандартных аминокислот являются хиральными и могут существовать в виде двух пространственных изомеров — энантиомеров. Эти формы обозначаются как L- (от лат. laevus — левый) и D- (от лат. dexter — правый). Энантиомеры обладают одинаковыми физическими свойствами (кроме одного) — они вращают плоскость поляризации света на одинаковый угол, но в противоположных направлениях. Это свойство называется оптической активностью.

Фундаментальной особенностью жизни на Земле является то, что в состав белков живых организмов входят исключительно L-аминокислоты. D-аминокислоты в природе встречаются гораздо реже, например, в составе клеточных стенок некоторых бактерий и в некоторых пептидных антибиотиках, но они не участвуют в рибосомальном синтезе белков.

Ответ: Все протеиногенные аминокислоты, кроме глицина, являются оптически активными хиральными соединениями. Их оптическая сущность заключается в том, что в построении белков всех живых организмов участвуют только их L-стереоизомеры.