Asam Amino: Fungsi, Struktur, Jenis

Asam amino adalah salah satu dari empat utama makromolekul kehidupan, yang lainnya adalah karbohidrat, lemak dan asam nukleat. Mereka berfungsi terutama sebagai unit monomer dari protein. 20 asam amino alami ditemukan di semua makhluk hidup, dari bakteri hingga manusia.

Karena asam amino membuat protein dan protein menyumbang sebagian besar massa tubuh Anda, asam-asam ini secara harfiah adalah bahan dari mana manusia (dan hewan lain) dibuat.

Defisit pada satu atau lebih asam amino dapat menyebabkan jaringan yang tidak lengkap atau dibangun dengan buruk dan juga diyakini berperan dalam genesis beberapa kanker.

Tubuh manusia mampu mensintesis 10 asam ini, tetapi 10 lainnya harus diperoleh dari sumber makanan dan oleh karena itu disebut asam amino esensial. Ini kadang-kadang ditawarkan sebagai suplemen asam amino esensial.

Asam amino yang dapat diproduksi oleh tubuh disebut asam amino nonesensial, istilah yang agak menyesatkan karena tubuh memang membutuhkannya.

Setiap asam amino memiliki singkatan satu huruf kapital dan singkatan tiga huruf (misalnya,

Asam amino telah menjadi populer dalam suplemen makanan di antara orang-orang yang tertarik pada kesehatan secara keseluruhan dan mereka yang berharap untuk membangun massa otot melalui kombinasi latihan beban dan nutrisi intervensi.

• Asam amino pertama yang diidentifikasi adalah asparagin, diisolasi dari jus asparagus pada tahun 1806.

Struktur universal semua asam amino adalah atom karbon pusat yang memiliki a karboksil kelompok, dan gugus amino, Sebuah atom hidrogen dan rantai samping "R" yang bervariasi dari asam amino ke asam amino yang terikat padanya.

Itu gugus karboksil terdiri dari atom karbon yang berikatan rangkap dengan atom oksigen dan juga terikat pada gugus hidroksil (-OH). Ini dapat direpresentasikan sebagai -CO(OH) dan senyawa inilah yang membuat senyawa ini disebut "asam", karena atom hidrogen dalam komponen hidroksil siap disumbangkan, meninggalkan -CO(O-) kelompok.

20 asam amino yang ditemukan di alam disebut asam alfa-amino karena gugus amino (-NH2) terikat pada karbon alfa asam karboksilat, yang merupakan karbon di sebelah gugus -CO(OH). Karbon ini juga merupakan karbon "pusat" yang dijelaskan di atas.

Asam amino bervariasi dalam massa dari 75 gram per mol (glisin) hingga 204 gram per mol (triptofan), dan rata-rata lebih kecil dari gula glukosa (180 gram per mol).

Jika setiap asam amino diamati dengan frekuensi yang sama di alam, masing-masing akan menyumbang sekitar 5 persen asam amino dalam struktur protein (100 persen dibagi 20 asam amino = 5 persen per Asam amino).

Pada kenyataannya, frekuensi kejadian ini bervariasi dari sedikit di atas 1,2 persen (triptofan dan sistein) hingga di bawah 10 persen (leusin).

Itu rantai samping "R", atau hanya R-rantai, jatuh ke dalam berbagai subkategori yang menggambarkan dan menentukan perilaku biokimia asam amino secara keseluruhan. Satu skema umum mengkategorikan asam amino sebagai hidrofobik, hidrofilik (atau kutub), dibebankan atau amfipatik.

Hidrofobik berasal dari bahasa Yunani untuk "takut air", dan delapan asam amino ini diberi label demikian karena rantai sampingnya adalah nonpolar, artinya mereka tidak membawa muatan elektrostatik bersih atau muatan yang terdistribusi secara asimetris. Akibat harta ini, hidrofobik asam amino biasanya ditemukan di bagian dalam protein, "aman" dari air.

Demikian pula, asam-asam ini hidrofilik rekan cenderung berkumpul di permukaan luar protein. Dibebankan dan amfipatik molekul, sementara itu, menampilkan pesona dan kekhasan mereka sendiri.

Berikut ini adalah daftar asam amino individu bersama dengan beberapa fitur yang membedakan mereka. Mereka disajikan dalam urutan singkatan satu huruf untuk kemudahan referensi, tetapi jika Anda memilih untuk mencoba menghafal nama asam amino, Anda harus menggunakan skema pengelompokan apa pun atau tipu daya lain yang membuat tugas ini semudah mungkin.

Kedelapan asam amino ini umumnya dikelompokkan bersama dan kadang-kadang disebut "nonpolar" alih-alih hidrofobik meskipun pada dasarnya memiliki arti yang sama. Mereka berpartisipasi di bagian dalam protein di interaksi van der Waals, yang seperti kovalen atau ikatan ion tetapi jauh lebih lemah dan lebih sementara.

• Alanin (ala atau A): Asam amino paling ringan kedua serta paling melimpah kedua.
• Glisin (gly atau G): Sebenarnya tidak memiliki rantai samping penuh (rantai samping untuk glisin adalah hidrogen tunggal) dan oleh karena itu ditempatkan dengan yang lain senyawa nonpolar secara default, tetapi sering ditemukan di dekat permukaan protein dan mungkin diberi label "hidrofilik" untuk ini alasan.
• Fenilalanin (phe atau F): Seperti tirosin dan triptofan, ini adalah asam amino aromatik, yang tidak ada hubungannya dengan baunya (asam amino tidak berbau) dan sebaliknya menunjukkan adanya gugus fenil (cincin enam karbon yang mengandung tiga ikatan rangkap).
• Isoleusin (ile atau I): Sebuah isomer leusin dengan satu gugus metil (-CH3) yang terikat pada karbon yang berbeda pada rantai R. (Isomer memiliki jumlah dan jenis atom yang sama, tetapi pengaturan spasialnya berbeda.)
• Leusin (leu atau L): Seperti halnya isomernya, leusin adalah a asam amino rantai cabang (BCAA), referensi untuk konstruksi R-chain. Karena kebanyakan hewan tidak dapat mensintesis BCAA, ini adalah dua asam amino esensial.
• Metionin (bertemu atau M): Salah satu dari dua asam amino yang mengandung sulfur, yang lainnya adalah sistein. Kadang-kadang diklasifikasikan sebagai amfipatik atau bahkan kutub tergantung pada lingkungannya.
• Prolin (pro atau P): Gugus amino prolin ada dalam cincin lima atom, bukan sebagai gugus terminal -NH2.
• Valin (val atau V): BCAA lain; setara dengan molekul leusin dengan gugus metil tulang punggung dipotong.

Triptofan terkadang termasuk dalam kelompok ini, tetapi sebenarnya bersifat amfipatik.

Asam amino ini sering disebut "polar, tetapi tidak bermuatan." Mereka membumbui permukaan luar protein dan tidak mundur di hadapan air.

• Sistein (cyste atau C): Berisi atom belerang; menyumbang hanya 1,2 persen asam amino di alam.
• Histidin (atau H): Histidin tidak hanya mengandung satu tetapi dua gugus -NH2, menjadikannya asam amino yang sangat serbaguna berkat kemampuannya untuk mengambil atau melepas proton (yaitu, atom hidrogen) di berbagai lokasi. Dalam beberapa sumber, histidin terdaftar terutama sebagai amfipatik.
• Asparagin (asn atau N): Secara kimia, ini adalah asam aspartat dengan gugus amino menggantikan hidrogen asam dari gugus karboksil.
• Glutamin (gln atau Q): Identik dengan asam glutamat dengan gugus amino menggantikan hidrogen asam dari gugus karboksil.
• Serin (ser atau S): Sifat hidrofilik serin disebabkan oleh fakta bahwa serin mengandung gugus hidroksil.
• Treonin (thr atau T): Strukturnya mirip dengan gula yang disebut treosa, dan dinamai menurut namanya.

Senyawa ini berperilaku seperti asam amino hidrofilik (polar) dalam hal mereka mudah berinteraksi dengan air, tetapi mereka membawa muatan bersih +1 atau -1. Ini menjadikannya asam (donor proton) atau basa (akseptor proton) di pH, atau keasaman, dari tubuh manusia.

• Asam aspartat (asp atau D): Terdeprotonasi pada pH fisiologis (tubuh), memberikan muatan negatif pada molekul. Disebut juga aspartat.
• Asam glutamat (glu atau E): terdeprotonasi pada pH fisiologis. Disebut juga glutamat.
• Lisin (lys atau K): Basa, dan terprotonasi pada pH fisiologis.
• Arginin (arg atau R): Juga basa dan terprotonasi pada pH fisiologis.

"Amphipathic" diterjemahkan secara kasar menjadi "merasakan keduanya" dalam bahasa Yunani, dan asam amino ini dapat berfungsi baik sebagai non-polar (hidrofobik) dan polar (hidrofilik), hampir seperti pemain softball yang bukan pelempar atau pemukul superstar tetapi dapat berfungsi dengan baik dalam kedua peran dalam olahraga di mana sebagian besar kapasitas pemain sangat tinggi khusus.

Mereka tidak membawa muatan bersih, tetapi distribusi muatan listrik di sepanjang rantai-R ini asam amino sangat asimetris.

• Tirosin (tir atau T): Gugus hidroksilnya dapat menyumbangkan dan menerima ikatan hidrogen, sehingga tirosin kadang-kadang "bertindak" hidrofilik.
• Triptofan (coba atau W): Asam amino terbesar; prekursor neurotransmiter serotonin (5-hidroksitriptamin).