Aminokyseliny proteínov

20 aminokyselín a ich štruktúry

Čo sú aminokyseliny?

Ten aminokyseliny Sú to organické zlúčeniny, ktoré tvoria proteíny, ktoré sú aminokyselinami. Ako už názov napovedá, tieto obsahujú základné skupiny (amino, NH2) a kyslé skupiny (Carboxil, COOH).

Tieto podjednotky sú kľúčom k tvorbe stoviek tisícov rôznych proteínov v organizmoch, ktoré sú odlišné od baktérie a slona alebo huby a stromu.

Bolo opísaných viac ako 200 rôznych aminokyselín, ale vedci subjektu určili, že proteíny všetkých živých bytostí (jednoduché alebo komplexné) sú vždy tvorené tým istým 20, ktoré spájajú, aby vytvorili charakteristiky charakteristických charakteristík lineárnych sekvencií.

Pretože všetky aminokyseliny zdieľajú rovnakú hlavnú „kostru“, odlišujú ich ich postranné reťazce; Preto tieto molekuly môžu byť koncipované ako „abeceda“, v ktorej je jazyk proteínovej štruktúry „napísaný“.

Spoločná kostra pre 20 aminokyselín pozostáva z karboxylovej skupiny (COOH) a aminoskupiny (NH2) zjednotená prostredníctvom atómu uhlíka, známeho ako a uhlík (20 bežných aminokyselín sú a-aminokyseliny).

K uhlíkovi a tiež spája atóm vodíka (H) a bočný reťazec. Tento bočný reťazec, známy tiež ako skupina R, sa líši vo veľkosti, štruktúre, elektrickom náboji a rozpustnosti podľa každej príslušnej aminokyseliny.

Ako sú klasifikované aminokyseliny?

20 najbežnejších aminokyselín, to znamená, proteínové aminokyseliny, sa dá rozdeliť do dvoch skupín: esenciálne a neosériové. Non -Esential sú syntetizované ľudským telom, ale náležitosti sa musia získať s potravinami a sú potrebné na fungovanie buniek.

Aminokyseliny základný Lebo ľudská bytosť a iné zvieratá sú 9:

- Histidín (H, jeho)

- izoleucín (i, ile)

- Leucina (L, Leu)

- Lysina (K, Lys)

- Metionine (M, Met)

- Fenylalanín (F, Phe)

- Treonina (T, Thr)

- Typtofán (W, TRP) a

- Valina (V, Val)

Aminokyseliny nie je nevyhnutný Sú 11:

- Alanina (A, Ala)

- Arginín (R, Arg)

- Asparagina (n, asn)

- Kyselina asparágová (D, ASP)

- Cysteín (C, Cys)

- Kyselina glutámová (E, Glu)

- Glutamín (q, gln)

- Glycina (G, Gly)

- Proline (P, Pro)

- serín (s, be) a

- Tyrozín (y, Tyr)

Okrem tejto klasifikácie je možné 20 proteínových aminokyselín (z ktorých tvoria proteíny) oddelené podľa charakteristík ich skupín R v:

- Nepolárne alebo alifatické aminokyseliny: glycín, alanín, prolín, valín, leucín, izoleucín a metionín.

- Amina kyseliny s r -aromatickými skupinami: Fenylalanín, tyrozín a tryptofán.

- Polárne aminokyseliny bez zaťaženia: Serín, treonín, cysteín, asparagín a glutamín.

- Polárne aminokyseliny s pozitívnym zaťažením: Lyzín, histidín a arginín.

- Polárne aminokyseliny s negatívnym zaťažením: Kyselina asparágová a kyselina glutámová.

20 proteínových aminokyselín

Ďalej pozrime stručný opis hlavných charakteristík a funkcií každej z týchto dôležitých zlúčenín:

1. Glycina (Gly, G)

Toto je aminokyselina s najjednoduchšou štruktúrou, pretože jej skupina R pozostáva z atómu vodíka (H), takže má tiež malú veľkosť. Prvýkrát bol izolovaný v roku 1820 z želatíny, ale je tiež veľmi hojný v proteíne, ktorý tvorí hodváb: fibroín.

Glycina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Nie je to esenciálna aminokyselina pre cicavce, pretože to môže byť syntetizované bunkami týchto zvierat z iných aminokyselín, ako sú serín a treonín.

Zúčastnite sa priamo na „kanáloch“ v bunkových membránach, ktoré riadia priechod vápnikových iónov z jednej strany na druhú. Musí to tiež robiť pri syntéze purín, porfyrínov a niektorých inhibičných neurotransmiterov centrálneho nervového systému.

2. Alanín (krídlo, a)

Táto aminokyselina, známa tiež ako Kyselina 2-aminopropánová, Má relatívne jednoduchú štruktúru, pretože jej skupina R pozostáva z metylovej skupiny (-ch3), takže jej veľkosť je tiež pomerne malá.

Alanina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Je súčasťou mnohých proteínov a keďže ho môže syntetizovať telesnými bunkami, nepovažuje sa za nevyhnutný, ale metabolicky dôležitý. Je veľmi hojný v hodvábnom fibroíne, odkiaľ bol prvýkrát izolovaný v roku 1879.

Alanín sa môže syntetizovať z pyruvátu, zlúčeniny produkovanej metabolickou cestou známou ako Glykolýza, ktorý pozostáva z degradácie glukózy na získanie energie vo forme ATP.

Môže vám slúžiť: polysacharidy

Zúčastňuje sa na glukóz-alanínom cykle, ktorý sa uskutočňuje medzi pečeňou a inými tkanivami zvierat, a ktorá je katabolickou cestou, ktorá závisí od proteínu na tvorbu uhľohydrátov a na získanie energie.

Je tiež súčasťou transaminačných reakcií, v glukoneogenéze a pri inhibícii glykolytickej enzýmu piruvátovej kinázy, ako aj v autofágii pečene.

3. Proline (Pro, P)

Prolín (Kyselina pirolidín-2-karboxylová) Je to aminokyselina, ktorá má konkrétnu štruktúru, pretože jej skupina R pozostáva z pyrolidínového kruhu, ktorý je vytvorený piatimi atómami uhlíka spojených spolu, vrátane atómu uhlíka.

Prolína

U mnohých proteínov je tuhá štruktúra tejto aminokyseliny veľmi užitočná na zavedenie „zákrut“ alebo „záhyby“. To je prípad kolagénových vlákien u väčšiny zvierat stavovcov, ktoré sú tvorené mnohými zvyškami prolínu a glycínu.

V rastlinách sa ukázalo, že sa podieľa na udržiavaní bunkovej homeostázy vrátane redoxnej rovnováhy a energetických stavov. Môže pôsobiť ako signalizačná molekula a modulovať rôzne mitochondriálne funkcie, ovplyvňuje proliferáciu alebo bunkovú smrť atď.

4. Valina (Val, V)

Toto je ďalšia aminokyselina s R alifatickou skupinou, ktorá sa skladá z troch atómov uhlíka (CH3-CH-CH3). Jeho meno Iupac je Kyselina 2-3-amino-3-butanóová, Aj keď ho možno nájsť aj v literatúre ako kyselina a-aminovaleánska.

Valina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

La Valina bola prvýkrát vyčistená v roku 1856 z vodného extraktu pankreasu ľudskej bytosti, ale jeho názov bol vytvorený v roku 1906 vzhľadom na štrukturálnu podobnosť s vašiou kyselinou extrahovanou z niektorých rastlín.

Je to esenciálna aminokyselina, pretože ju nemôže syntetizovať telom, aj keď sa zdá, že nevykonáva oveľa viac funkcií okrem toho, že je súčasťou štruktúry mnohých guľových proteínov.

Z ich degradácie je možné syntetizovať napríklad ďalšie aminokyseliny, ako je glutamín a alanín.

5. Leucina (Leu, L)

Leucín je ďalšia esenciálna aminokyselina a je súčasťou skupiny aminokyselín rozvetveného reťazca spolu s valínom a izoleucínom. Skupina R, ktorá charakterizuje túto zlúčeninu, je skupina izobutil (CH2-CH3-CH3), takže je veľmi hydrofóbna (odpudzujte vodu).

Leucina (zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Bola objavená v roku 1819 ako súčasť proteínov vlákien živočíšnych svalov a ovčej vlny.

Je veľmi hojný v proteínoch, ako je hemoglobín a zúčastňuje sa priamo na regulácii náhrady a syntézy proteínov, pretože ide o aktívnu aminokyselinu z hľadiska intracelulárneho znaku a genetickej expresie. V mnohých prípadoch je to zosilňovač chuti niektorých potravín.

6. Izoleucín (ile, i)

Aj aminokyselina rozvetveného reťazca, izoleucín bol objavený v roku 1904 z fibrínu, proteínu, ktorý sa podieľa na koagulácii krvi.

Izoleucín (Zdroj: Taekyubabo, cez Wikimedia Commons)

Rovnako ako leucín, je to esenciálna aminokyselina, ktorej postranný reťazec pozostáva z rozvetveného reťazca 4 atómov uhlíka (CH3-CH2-CH3).

V bunkových proteínoch je mimoriadne častý, pretože je schopný reprezentovať viac ako 10% z nich. Funguje tiež v syntéze glutamínu a alanínu, ako aj v rovnováhe aminokyselín rozvetveného reťazca.

7. Metionine (Met, m)

Metionine, tiež nazývaný kyselina y-metyl-a-aminobutylová, Je to aminokyselina objavená v prvej dekáde dvadsiateho storočia, izolovaná od kazeínu, bielkovín prítomného v kravskom mlieku.

Metionine (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Je to esenciálna aminokyselina, je hydrofóbna, pretože jej skupina R pozostáva z alifatického reťazca s atómom síry (-ch2-ch2-s-ch3).

Je to nevyhnutné pre syntézu mnohých proteínov vrátane hormónov, kožných bielkovín, vlasov a zvierat. Predáva sa vo forme Dragees, ktoré fungujú ako prírodné relaxanciá, užitočné pre spanie a navyše udržiavanie dobrých vlasov a nechtov.

8. Fenylalanín (Phe, F)

Fenylalanín alebo Kyselina p-fenyl-a-aminopropiónová, Je to aromatická aminokyselina, ktorej skupina R je benzénový kruh. Bola objavená v roku 1879 v rastline v rodine Fabaceae a dnes je známe, že je súčasťou mnohých prírodných živíc, ako je polystyrén.

Fenylalanín (zdroj: borb, cez Wikimedia Commons)

Ako hydrofóbna aminokyselina je fenylalanín prítomný v prakticky všetkých hydrofóbnych doménach proteínov. V mnohých rastlinách je táto aminokyselina nevyhnutná pre syntézu sekundárnych metabolitov známych ako fenylpropanoidy a flavonoidy.

Môže vám slúžiť: Mendoza's Flora a Fauna

U zvierat sa fenylalanín nachádza aj v peptidoch veľkého významu, ako je vazopresín, melanotropín a encefalín, všetko nevyhnutné pre neuronálne fungovanie.

9. Tyrozín (Tyr, Y)

Tyrozín (kyselina p-toHydroxyfenyl-a-aminopropiónová) je ďalšia aromatická aminokyselina, ktorej skupina R je aromatický kruh spojený s hydroxylovou skupinou (-OH), takže je schopná interagovať s rôznymi prvkami. Bola objavená v roku 1846 a všeobecne sa získava z fenylalanínu.

Tyrozín (Zdroj: Neurotoger / verejná doména, cez Wikimedia Commons)

Nie je to esenciálna aminokyselina, ale môže to byť, ak jej biosyntetické trasy zlyhajú. Má veľa funkcií v ľudskom tele, medzi ktorými vynikajú jeho účasť ako substrát pre syntézu neurotransmiterov a hormónov, ako je adrenalín a hormón štítnej žľazy, vynikajú.

Je to nevyhnutné pre syntézu melanínu, molekulu, ktorá nám poskytuje ochranu pred ultrafialovými lúčmi slnka. Prispieva tiež k produkcii endorfínov (endogénne analgetiká) a antioxidantov, ako je vitamín E.

Pôsobí priamo v proteínovej fosforylácii, ako aj pri pridávaní dusíka a sírových skupín.

10. TPTOPHAN (TRP, W)

Táto aminokyselina, známa tiež ako Kyselina 2-amino-3-Indolilpropionová, Je súčasťou skupiny esenciálnych aminokyselín a je tiež aromatickou aminokyselinou, pretože jej skupina R pozostáva zo skupiny indolu.

Tptofan (Zdroj: Original Uploader bol stránka v talianskej Wikipédii. / Verejná doména, cez Wikimedia Commons)

Jeho hlavné funkcie u zvierat musia robiť okrem syntézy proteínov so syntézou serotonín, neurotransmiter a Melatonín, Antioxidant, ktorý tiež pracuje v spánkových a vigílnych cykloch.

Táto aminokyselina sa tiež používajú bunkami ako prekurzor na tvorbu NAD kofaktora, ktorý sa podieľa na viacerých enzymatických reakciách oxidu redukcie.

V rastlinách je tryptofán jedným z hlavných prekurzorov syntézy rastlinných hormónov Auxín, ktoré sa podieľa na regulácii rastu, vývoja a iných fyziologických funkcií v týchto organizmoch.

11. Serín (ser, s)

Serín alebo Kyselina 2-amino-3-hydroxipopanová kyselina, Je to ne -esenciálna aminokyselina, ktorá sa môže vyrábať z glycínu. Jeho skupina R je recept alkohol -ch2oh, takže je to polárna aminokyselina bez zaťaženia.

Serín (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Je to z funkčného hľadiska dôležité v mnohých základných proteínoch a je potrebný na metabolizmus tukov, mastných kyselín a bunkových membrán. Zúčastnite sa na raste svalov a zdraví v zdravotníctve.

Ich funkcie sú tiež príbuzné so syntézou cysteínu, purín a pyrimidínov (bázy dusíka), ceramid a fosfatidylserínu (membránový fosfolipid). V baktériách sa podieľa na syntéze tryptofánu a prežúvavcov v glukoneogenéze.

Je súčasťou aktívneho miesta enzýmu s hydrolytickou aktivitou známym ako Proteázový serin a tiež sa podieľa na fosforylácii iných proteínov.

12. Treonina (Thr, T)

Treonine alebo Treo-a-amino-P-butylová kyselina Je to ďalšia esenciálna aminokyselina, ktorá je súčasťou veľkého počtu bunkových bielkovín u zvierat a rastlín. Bola to jedna z posledných objavených aminokyselín (1936) a má v bunkách mnoho dôležitých funkcií vrátane:

- Je to spoločné miesto pre sacharidové reťazce glykoproteínov

- Je to miesto rozpoznávania kinázových proteínov so špecifickými funkciami

- Je súčasťou dôležitých proteínov, ako sú proteíny, ktoré tvoria zubnú smalt

- Farmakologicky sa používa ako jedlo, anxiolytický a antidepresívny doplnok

Treonina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Tronínová skupina R, podobne ako skupina serínu, obsahuje skupinu -OH, takže je to alkohol štruktúry -ch -oh -ch3.

13. Cysteín (Cys, C)

Táto neosenciálna aminokyselina bola objavená v roku 1810 ako hlavná zložka proteínu nachádzajúcej sa v rohoch rôznych zvierat.

Cysteín

Jeho skupina R pozostáva zo skupiny Tiol alebo sulfhydryl (-ch2-sh), takže je zásadná pre tvorbu intramolekulárnych disulfur mostov v proteínoch, kde sa nachádza, čo je veľmi dôležité pre vytvorenie štruktúry tri- z nich.

Táto aminokyselina sa tiež podieľa na syntéze glutatiónu, metódy, kyseliny lipoovej, tiamínu, koenzýmu A a mnohých ďalších dôležitých molekúl z biologického hľadiska. Okrem toho sú veľmi hojné štrukturálne proteíny súčasťou keratínov, veľmi hojných proteínov.

14. Asparagina (ASN, N)

Asparagín je neosenciálna aminokyselina, ktorá patrí do skupiny polárnych aminokyselín bez zaťaženia. Toto bola prvá objavená aminokyselina (1806), izolovaná od špargle šťavy.

Môže vám slúžiť: Škodlivá fauna: Príčiny šírenia, dôsledky, kontrolaAsparagina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Vyznačuje sa skupinou R je karboxamid (-ch2-CO-NH2), takže môže ľahko tvoriť vodíkové mosty.

Je aktívny v bunkovom metabolizme a fyziológii tela. Pracuje na regulácii genetickej expresie a v imunitnom systéme, okrem účasti na nervovom systéme a detoxikácii amónneho.

15. Glutamín (Gln, G)

Skupina R glutamínu je opísaná niektorými autormi ako amida bočného reťazca kyseliny glutámovej (-ch2-ch2-co-NH2). Toto nie je esenciálna aminokyselina, pretože existujú trasy pre vašu biosyntézu v živočíšnych bunkách.

Glutamín (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Zúčastnite sa priamo na výmene proteínov a znaku buniek, genetickej expresie a imunitného systému imunitného systému. Považuje sa za „palivo“ pre proliferatívne bunky a má funkcie ako inhibítor bunkovej smrti.

Glutamín sa tiež podieľa na syntéze purín, pyrimidínov, ornitínu, citrulínu, arginínu, prolínu a asparagínu.

16. Lysina (Lys, K)

Lyzín alebo Kyselina ε-aminokaproová Je to esenciálna aminokyselina pre ľudí a iné zvieratá. Bola objavená v roku 1889 ako súčasť kazeínu, želatíny, vaječného albumínu a ďalších živočíšnych bielkovín.

Lysina (Zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Vo svojej skupine R La Lisina má pozitívne naloženú aminoskupinu (-ch2-ch2-ch2-ch2-NH3+) charakterizovanú jeho hydrofóbnosťou.

Nielenže pôsobí ako mikroživina pre bunky tela, ale je to tiež metabolit pre rôzne typy organizmov. Je to nevyhnutné pre rast a remodeláciu svalov a zdá sa, že má antivírusovú aktivitu, pri metylácii proteínov a ďalších modifikáciách.

17. Histidín (jeho, h)

Je to „polo-pračková“ aminokyselina, pretože u dospelých ľudských bytostí existujú cesty k jej syntéze, ale nie vždy skopírujú požiadavky na telo.

Histidín

Je to polárna aminokyselina, ktorá má skupinu R známu ako imidazolio, ktorá má cyklickú štruktúru s dvoma atómami dusíka, ktorých charakteristiky im umožňujú zúčastňovať sa na rôznych enzymatických reakciách, v ktorých sa vyskytujú transfery protónov.

Histidín sa podieľa na proteínovej metylácii, je súčasťou štruktúry hemoglobínu (proteín, ktorý transportuje kyslík v krvi zvierat), je v niektorých antioxidačných dipéptidoch a je prekurzorom ďalších dôležitých molekúl, ako je histamín.

18. Arginín (arg, r)

Táto aminokyselina s pozitívnou záťažou bola prvýkrát izolovaná v roku 1895 z proteínov rohov niektorých zvierat. Nie je to esenciálna aminokyselina, ale je veľmi dôležitá pre syntézu močoviny, jeden zo spôsobov, ako sa dusík vylučuje u zvierat.

Arginina (zdroj: Borb, Via Wikimedia Commons)

Jeho r je -ch2-ch2-ch2-NH-C-NH-NH2 a pôsobí ako antioxidant, regulátor hormonálnych sekrétov, detoxikujúci amónny, regulátor genetickej expresie, nádrž dusík, v proteínovej metylácii atď.

19. Kyselina asparágová (ASP, D)

Kyselina asparágová má skupinu R s druhou karboxylovou skupinou (-ch2-COOH) a je súčasťou negatívne zaťaženej aminokyselinovej skupiny.

Kyselina asparágová

Jeho hlavné funkcie súvisia so syntézou purínu, pyrimidínov, asparagínu a arginínu. Zúčastnite sa na transaminačných reakciách, v cykle močoviny a syntézy inozitolu.

20. Kyselina glutámová (Glu, E)

Patrí tiež do negatívne zaťaženej skupiny aminokyselín so štruktúrou R-CH2-COOH, veľmi podobnou ako v prípade kyseliny asparágovej. Bola objavená v roku 1866 z lepku hydrolyzovanej pšenice a je známe, že je súčasťou mnohých bežných proteínov u mnohých živých bytostí.

Kyselina glutámová (zdroj: borb, cez Wikimedia Commons)

Táto neosenciálna aminokyselina má mnoho dôležitých funkcií v živočíšnych bunkách, najmä pri syntéze glutamínu a arginínu, dve ďalšie proteínové aminokyseliny.

Okrem toho je dôležitým sprostredkovateľom prenosu excitačných signálov v centrálnom nervovom systéme zvierat stavovcov, takže ich prítomnosť v určitých proteínoch je rozhodujúca pre fungovanie mozgu, pre kognitívny vývoj, pamäť a učenie sa.

Odkazy

1. Fonnum, f. (1984). Glutamát: neurotransmiter v mozgu cicavcov. Journal of Neurochemistry, 18 (1), 27-33.
2. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.
3. Szabados, L., & Savoure, a. (2010). Prolín: multifunkčná aminokyselina. Trendy vo vede rastlín, 15 (2), 89-97.
4. Wu, g. (2009). Aminininokyseliny: metabolizmus, funkcie a výživa. Aminokyseliny, 37 (1), 1-17.
5. Wu, g. (2013). Aminokyseliny: Biochémia a výživa. CRC Press.