Axit glutamic là gì

Axit glutamic là một α-amino acid với công thức hóa học C₅H₉O₄N. Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu chi tiết hơn về Axit glutamic qua bài viết dưới đây!

1. Khái niệm axit glutamic là gì?

Axit glutamic là một α-amino acid với công thức hóa học C₅H₉O₄N. Nó thường được viết tắt thành Glu hoặc E trong hóa sinh. Cấu trúc phân tử của nó có thể viết đơn giản hóa là HOOC-CH(NH₂)-(CH₂)₂-COOH, với hai nhóm carboxyl -COOH và một nhóm amino -NH₂. Tuy nhiên, trong trạng thái rắn và các dung dịch axit nhẹ, phân tử sẽ có một cấu trúc zwitterion điện tích −OOC-CH(NH₊₃)-(CH₂)₂-COOH.

Axit này có thể mất một proton từ nhóm carboxyl để tạo ra axit liên hợp, anion âm điện đơn glutamate −OOC-CH(NH₊₃)-(CH₂)₂-COO−. Dạng hợp chất này rất phổ biến trong các dung môi axit. Chất dẫn truyền thần kinh glutamate đóng vai trò chính trong việc kích hoạt nơron. Anion này cũng chịu trách nhiệm về hương vị thơm ngon (umami) của một số thực phẩm nhất định, và được sử dụng trong các loại hương vị glutamate như bột ngọt. Trong các dung dịch có độ kiềm cao, anion âm kép −OOC-CH(NH₂)-(CH₂)₂-COO− còn lại. Gốc tự do tương ứng với glutamate được gọi là glutamyl.

Axit glutamic được sử dụng bởi hầu hết các sinh vật sống trong quá trình sinh tổng hợp ra protein, được xác định trong DNA bằng mã di truyền GAA hay GAG. Nó không phải là hoạt chất thiết yếu trong cơ thể người, có nghĩa là cơ thể có thể tự tổng hợp nó.

Axit glutamic được khoa học chứng minh là một trong 20 acid amin cần thiết nhất cho cơ thể, nó là một chất quan trọng trong quá trình tăng trưởng, chuyển hóa tế bào thần kinh và các chức năng não của con người.

Axit glutamic giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa tế bào thần kinh vào vỏ não. Do đó trong các trường hợp bị suy nhược thần kinh, trẻ em phát triển kém về cơ thể hoặc trí óc, rối loạn các chức năng gan, hôn mê gan, thường được bác sĩ cho sử dụng loại axit amin này.

2. Công thức phân tử của axit glutamic

Axit glutamic là một α-axit amin với công thức hóa học C₅H₉O₄N. Nó thường được viết tắt thành Glu hoặc E trong hóa sinh. Cấu trúc phân tử của nó có thể viết đơn giản hóa là HOOC-CH(NH₂)-(CH₂)₂-COOH, với hai nhóm carboxyl -COOH và một nhóm amino -NH2. Tuy nhiên, trong trạng thái rắn và các dung dịch axit nhẹ, phân tử sẽ có một cấu trúc zwitterion điện tích −OOC-CH(NH₊₃)-(CH₂)₂-COOH.

Axit này có thể mất một proton từ nhóm carboxyl để tạo ra axit liên hợp, anion âm điện đơn glutamate −OOC-CH(NH+3)-(CH2)2-COO−. Dạng hợp chất này rất phổ biến trong các dung môi axit. Chất dẫn truyền thần kinh glutamate đóng vai trò chính trong việc kích hoạt nơron.

3. Tính chất vật lý của axit glutamic 

Ở trạng thái tự nhiên axit glutamic có dạng bột tinh thể trắng.

Khối lượng phân tử: 147,130g.mol−1

Khối lượng riêng: 1,4601 (20^∘C)

Nhiệt độ nóng chảy: 199^∘C

Độ hòa tan trong nước: 7,5g/L

4. Tính chất hóa học của axit glutamic 

Axit glutamic là chất có tính lưỡng tính

Trong phân tử HCOO(CH₂)₂CH(NH₂)COOH có chứa nhóm -COOH thể hiện tính axit và nhóm −NH₂ thể hiện tính bazơ. Vì vậy axit glutamic là chất có tính lưỡng tính.

Axit glutamic tác dụng với HCl

H₂NC₃H₅(COOH)₂+HCl→ClH₃−C₃H₅(COOH)₂

Axit glutamic tác dụng với NaOH

HCOO(CH₂)₂CH(NH₂)COOH+NaOH→NaOOC−(CH₂)₂−CH(NH₂)−COONa+H₂O

Cho axit glutamic vào HCl rồi thêm dung dịch NaOH

H₂NC₃H₅(COOH)₂+HCl→ClH₃−C₃H₅(COOH)₂

ClH₃N−C₃H₅(COOH)₂+3NaOH→3H₂O+NaCl+H₂N−C₃H₅−(COONa)₂

5. Ứng dụng của axit amino glutaric 

Axit amino glutaric là một trong 20 acid amin cần thiết nhất cho cơ thể. Nó là một chất quan trọng trong quá trình:

- Tăng trưởng,

- Chuyển hóa tế bào thần kinh,

- Các chức năng não của con người.

Axit glutamic giữ vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa tế bào thần kinh vào vỏ não. Trong các trường hợp suy nhược thần kinh, bác sĩ thường sử dụng loại acid amin này:

- Trẻ em phát triển kém về cơ thể hoặc trí óc,

- Rối loạn các chức năng gan, hôn mê gan,..

6. Công dụng của axit amino glutaric

Ngăn ngừa và chữa trị các triệu chứng gây suy nhược thần kinh: căng thẳng mất ngủ, gây nhức đầu, ù tai, làm chóng mặt. Các tình trạng thần kinh mệt mỏi, suy nhược thể lực.

Axit amino glutaric được sử dụng bởi hầu hết các sinh vật sống trong quá trình sinh tổng hợp ra protein. Được xác định trong DNA bằng mã di truyền GAA hay GAG. Nó không phải là hoạt chất thiết yếu trong cơ thể người, có nghĩa là cơ thể có thể tự tổng hợp nó.