αμινοξέα

Οργανικές ενώσεις, που χαρακτηρίζονται από την παρουσία στο μόριό τους μιας όξινης χαρακτηριστικής ομάδας, ονομαζόμενης καρβοξύλιο (-COOH) και μιας βασικής χαρακτηριστικής ομάδας, της -ΝΗ₂. Μερικά α. μπορεί να περιέχουν περισσότερες από μία χαρακτηριστικές ομάδες και τότε μιλάμε για δικαρβοξυλο-, διαμινο- ή για διοξυ-μονοαμινο- ή για μονοξυ-διαμινο-ενώσεις. Μερικά α., εκτός από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο, περιέχουν και θείο. Τα α. είναι όλα στερεά, κρυσταλλικά, σχεδόν αδιάλυτα στην αλκοόλη, ενώ η διαλυτότητά τους στο νερό διαφέρει από το ένα στο άλλο. Εκτός από τη γλυκόκολλα, όλα είναι οπτικά ενεργά (τα φυσικά α. ανήκουν γενικά στην L- στερεοχημική σειρά). Τα υδατικά διαλύματα των α., που περιέχουν μόνο μία αμινική ομάδα και μόνο ένα καρβοξύλιο, έχουν αντίδραση πολύ ασθενή όξινη, η οποία μετατρέπεται σε όξινη στην περίπτωση που οι καρβοξυλικές ομάδες είναι περισσότερες από μία και η αντίδραση γίνεται καθαρά βασική όταν αυξάνουν οι αμινικές ομάδες. Οι χημικές αντιδράσεις τους εξαρτώνται από την παρουσία και των δύο ομάδων στο μόριο. Στη φύση απαντούν κυρίως α- α. (τα β- α. έχουν μέχρι στιγμής εντοπιστεί σε εξαιρετικές περιπτώσεις) και αξίζει να τονιστεί ότι τα φυσικά α. είναι εκείνα στα οποία η αμινομάδα βρίσκεται ενωμένη με το άτομο του άνθρακα, το αμέσως γειτονικό με την ομάδα του καρβοξυλίου. Τα α. έχουν μεγάλη σημασία, γιατί απαντούν στις πρωτεΐνες, όπου παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον η ένωσή τους μέσα από τον ονομαζόμενο πεπτιδικό δεσμό, που είναι η αρχή του σχηματισμού των πρωτεϊνικών μορίων. Ο αριθμός των φυσικών α. είναι περιορισμένος. Με θέρμανση των πρωτεϊνών σε όξινα διαλύματα ή με τη διάσπασή τους με κατάλληλα ένζυμα, επιτυγχάνεται η διάσπαση του πεπτιδικού δεσμού, που συνδέει τα α., και συνεπώς ο διαχωρισμός του ενός από το άλλο α. που αποτελούν το μόριο της πρωτεΐνης. Έχει αποδειχτεί ότι τα διάφορα α., ο αριθμός τους, η αναλογία μεταξύ τους και ιδίως η τάξη με την οποία αυτά τα μόρια είναι ενωμένα μεταξύ τους, καθορίζουν τα βιολογικά χαρακτηριστικά των διαφόρων πρωτεϊνών και την υψηλή ειδίκευσή τους. Τα 25 α. που έχουν απομονωθεί μέχρι σήμερα από τη χημική διάσπαση των πρωτεϊνών είναι: γλυκόκολλα, αλανίνη, σερίνη, αμινοβουτυρικό οξύ, κυστίνη, βαλίνη, νορλευκίνη, λευκίνη, ισολευκίνη, φαινυλαλανίνη, τυροσίνη, διυδροξυφαινυλανίνη, τρυπτοφάνη, ιστιδίνη, αργινίνη, ορνιθίνη, λυσίνη, ασπαραγινικό οξύ, ασπαραγίνη, γλουταμινικό οξύ, γλουταμίνη, οξυγλουταμινικό οξύ, προλίνη, οξυπρολίνη, μεθειονίνη. Πολλά από τα α. αυτά, τα οποία οι ζώντες οργανισμοί προμηθεύονται από την πέψη των πρωτεϊνών ή από τη λειτουργία της θρέψης, έχουν και έναν ανταγωνισμό προστασίας: ενώνονται με ουσίες που μπορεί να είναι τοξικές, μετατρέποντας τις ενώσεις αυτές σε ενώσεις που απωθούνται και απομακρύνονται ευκολότερα από τον οργανισμό (προστατευτικές ενώσεις). Τα α. εμφανίζουν αντιδράσεις έγχρωμες χαρακτηριστικές, που είναι χρήσιμες για την ανίχνευσή τους. Μερικά α. παρουσιάζουν και βιομηχανικό ενδιαφέρον. Από τις διάφορες δυνατές μεθόδους για τη σύνδεση των α., αυτή που παρουσιάζει περισσότερο ενδιαφέρον είναι η επίδραση της αμμωνίας στα αλογονωμένα παράγωγα των οξέων· π.χ. CH₂Cl-COOH (μονοχλωρο-οξικό οξύ) + ΝΗ₃ (αμμωνία) = CH₂ (NH₂)COOH + HCl (γλυκόκολλα και υδροχλώριο). Οι βρωμιούχες ενώσεις αντιδρούν πιο εύκολα από τις χλωριούχες, αλλά είναι πιο δαπανηρές και εφαρμόζονται σπανιότερα στη χημική βιομηχανία.