Aminokwasy to związki organiczne , których cząsteczki zawierają przynajmniej jedną grupę karboksylową oraz przynajmniej jedną grupę aminową. Grupy te determinują właściwości chemiczne aminokwasów.

Ogólny wzór cząsteczek aminokwasów:

Naturalnie występuje ok. 20 aminokwasów, które budują wszystkie białka. Są to tzw. α-aminokwasy białkowe (naturalne), czyli aminokwasy, w których grupa aminowa i grupa karboksylowa jest związana z tym samym atomem węgla.

Właściwości fizyczne:

- krystaliczne ciała stałe

- w znacznym stopniu rozpuszczalne w wodzie i alkoholu

- na ogół nie rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych

- charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia

Aminokwasy białkowe posiadają swoje zwyczajowe nazwy i trzyliterowe skróty, których się używa zamiast ich nazw systematycznych.

Przykłady:

Glicyna (Gly)

Alanina (Ala)

Tyrozyna (Tyr)

Właściwości chemiczne:

- w roztworach wodnych występują w postaci jonów obojnaczych (soli wewnętrznych). W wyniku dysocjacji elektrolitycznej kation wodoru odłącza się od krupy karboksylowej i przyłącza się do grupy aminowej.

- odczyn ich roztworów wodnych jest zbliżony do obojętnego (w zależności od budowy aminokwasu).

- mają amfoteryczny charakter chemiczny (reagują zarówno z kwasami, jak i z zasadami).

- ulegają reakcji kondensacji, czyli łączenia się cząsteczek aminokwasów ze sobą za pomocą wiązania peptydowego, które powstaje między grupą aminową jednego aminokwasu, a grupą karboksylową drugiego aminokwasu, w wyniku czego powstają peptydy. Poprzez wiązania peptydowe aminokwasy mogą tworzyć długie łańcuchy, które nazywa się polipeptydami, zaś reakcję, w czasie których one powstają - reakcjami polikondensacji.

wiązanie peptydowe

Otrzymywanie aminokwasów:

- w reakcji fluorowcokwasów z amoniakiem

- w reakcji Streckera (reakcja aldehydu z cyjanowodorem, a następnie z amoniakiem i hydroliza, w wyniku czego powstają aminokwasy).

Białka to wielkocząsteczkowe związki organiczne występujące naturalnie, stanowią materiał budulcowy organizmów żywych. Pod względem chemicznym to makropeptydy składające się z ponad 100 reszt α-aminokwasów związanych wiązaniem peptydowym.

Białka można podzielić na:

- białka proste - ich cząsteczki są zbudowane z samych aminokwasów.

- białka złożone - ich cząsteczki są zbudowane z aminokwasów oraz innych części niebiałkowych (np. kwas fosforowy, cukier, jony metalu, tłuszcze)

Właściwości fizyczne:

- ich roztwory wykazują cechy roztworów koloidalnych

- nie posiadają ściśle określonych temperatur przejść fazowych.

- ulegają denaturacji - nieodwracalnemu zniszczeniu trzecio i czwartorzędowej struktury białka, w wyniku czego białko traci swoje właściwości biologiczne.

Wyróżnia się reakcje charakterystyczne, za pomocą których można wykryć białka. Należą do nich:

- reakcja biuretowa: wykrywa wiązanie peptydowe. W wyniku reakcji białka z roztworem siarczanu (VI) miedzi oraz zasady sodowej powstaje czerwonofioletowy osad.

- reakcja ksantoproteinowa: wykrywa białka zawierające aminokwasy, posiadające pierścień aromatyczny. W wyniku reakcji z kwasem azotowym (V) powstaje żółte zabarwienie.