Aminorūgštys: funkcija, struktūra, tipai

Amino rūgštys yra viena iš keturių pagrindinių gyvenimo makromolekulės, kiti yra angliavandeniai, lipidai ir nukleorūgštys. Jie pirmiausia tarnauja kaip monomeriniai vienetai baltymai. 20 natūraliai atsirandančių aminorūgščių yra visuose gyvuose - nuo bakterijų iki žmonių.

Kadangi dėl aminorūgščių baltymai ir baltymai sudaro didžiausią jūsų kūno masės dalį, šios rūgštys tiesiog yra ta medžiaga, iš kurios gaminami žmonės (ir kiti gyvūnai).

Vienos ar kelių aminorūgščių trūkumas gali sukelti neišsamius arba blogai sukonstruotus audinius, taip pat manoma, kad jie turi įtakos kai kurių vėžio formų atsiradime.

Žmogaus organizmas sugeba sintetinti 10 šių rūgščių, tačiau likusios 10 turi būti gaunamos iš mitybos šaltinių, todėl vadinamos nepakeičiamos amino rūgštys. Jie kartais siūlomi kaip nepakeičiamos amino rūgščių papildai.

Aminorūgštys, kurias organizmas gali pagaminti, vadinamos neesminės amino rūgštys, šiek tiek klaidinantis terminas, nes organizmas iš tikrųjų jų reikalauja.

Kiekviena aminorūgštis turi didelę vienos raidės santrumpą ir trijų raidžių santrumpą (pvz., tirozinas eina ir „tyr“, ir „Y“). Kartais aminorūgštys modifikuojamos po to, kai jos jau yra įjungtos baltymai (pavyzdys yra prolino hidroksilinimas).

Amino rūgštys maisto papilduose išpopuliarėjo tarp žmonių, besidominčių bendra sveikata ir tie, kurie tikisi sukurti raumenų masę derindami treniruotes su svoriu ir mityba intervencijos.

• Pirmoji identifikuota aminorūgštis buvo asparaginas, išskirtas iš šparagų sulčių 1806 m.

Visų aminorūgščių universali struktūra yra centrinis anglies atomas, turintis a karboksilas grupė, an amino grupė, a vandenilio atomas ir an „R“ šoninė grandinė kad skiriasi nuo aminorūgščių iki prie jos prisijungusių aminorūgščių.

The karboksilo grupė susideda iš anglies atomo, dvigubai sujungto su deguonies atomu, taip pat sujungto su hidroksilo (-OH) grupe. Tai gali būti pavaizduota kaip -CO (OH), ir būtent tai uždirba šiuos junginius pavadinimu „rūgštis“, nes vandenilio atomas hidroksilo komponente yra lengvai paaukojamas, paliekant -CO (O-) grupė.

Vadinamos 20 gamtoje randamų aminorūgščių alfa-amino rūgštys nes amino (-NH2) grupė yra prijungta prie karboksirūgšties alfa anglies, kuri yra anglis šalia -CO (OH) grupės. Ši anglis taip pat yra aukščiau aprašyta „centrinė“ anglis.

Aminorūgščių masė svyruoja nuo 75 gramų moliui (glicinas) iki 204 gramų moliui (triptofanas), vidutiniškai yra mažesnė už cukraus gliukozę (180 gramų moliui).

Jei kiekviena aminorūgštis būtų stebima vienodo pobūdžio, kiekviena jų sudarytų apie 5 procentų aminorūgščių baltymų struktūrose (100 proc. padalijus iš 20 aminorūgščių = 5 proc amino rūgštis).

Iš tikrųjų šie pasireiškimo dažniai skiriasi nuo šiek tiek daugiau nei 1,2 proc. (Triptofano ir cisteino) iki šiek tiek mažiau nei 10 proc. (Leucino).

The „R“ šoninės grandinėsarba paprasčiausiai R grandinės patenka į įvairias subkategorijas, kurios apibūdina ir lemia visos aminorūgšties biocheminį elgesį. Pagal vieną bendrą schemą aminorūgštys skirstomos į hidrofobiškas, hidrofilinis (arba poliarinis), apkaltintas arba amfipatiškas.

Hidrofobiškas kilęs iš graikų kalbos „bijodamas vandens“, ir šios aštuonios amino rūgštys taip pažymėtos, nes jų šoninės grandinės yra nepolinis, tai reiškia, kad jie neturi nei grynojo elektrostatinio krūvio, nei asimetriškai paskirstyto krūvio. Dėl šio turto hidrofobiškas amino rūgštys paprastai būna baltymų viduje, „saugios“ nuo vandens.

Panašiai šios rūgštys hidrofilinis bendraamžiai linkę burtis ant išorinių baltymų paviršių. Įkrautas ir amfipatiškas tuo tarpu molekulės demonstruoja savo žavesį ir ypatumus.

Toliau pateikiamas atskirų aminorūgščių sąrašas su kai kuriais jų skiriamaisiais bruožais. Jie pateikiami eilės tvarka pagal jų raidžių santrumpas, kad būtų lengviau juos rasti, bet jei pasirinksite pabandyti įsiminti aminorūgščių pavadinimus, turėtumėte naudoti bet kokią grupavimo schemą ar kitą gudrybę, kuri kuo lengviau palengvintų šią užduotį.

Šios aštuonios amino rūgštys paprastai yra sugrupuotos ir kartais vadinamos „nepolinėmis“, o ne hidrofobinėmis, nors iš esmės reiškia tą patį. Jie dalyvauja baltymų viduje van der Waalso sąveika, kurie yra kaip kovalentiniai arba joninės jungtys bet daug silpnesnis ir trumpalaikis.

• Alaninas (ala arba A): Antroji lengviausia, taip pat antroji gausiausia aminorūgštis.
• Glicinas (glys arba G): Iš tikrųjų neturi visos šoninės grandinės (glicino šoninė grandinė yra vienas vandenilis), todėl yra kitoje pagal nutylėjimą yra nepoliniai junginiai, tačiau jie dažnai randami šalia baltymų paviršiaus ir gali būti patikimai pažymėti „hidrofiliniais“ priežastis.
• Fenilalaninas (phe arba F): Kaip tirozinas ir triptofanas, taip ir yra aromatinė aminorūgštis, kuris neturi nieko bendro su savo kvapu (aminorūgštys yra bekvapės), o rodo, kad yra fenilo grupė (šešių anglių žiedas, turintis tris dvigubus ryšius).
• Izoleucinas (ile arba I): An izomeras leucino su viena metilo (-CH3) grupe, prijungta prie skirtingos anglies R grandinėje. (Izomerai turi tą patį atomų skaičių ir tipą, bet skirtingus erdvinius išdėstymus.)
• Leucinas (leu arba L): Kaip ir jo izomero atveju, leucinas yra a šakotos grandinės aminorūgštis (BCAA), nuoroda į R grandinės konstrukciją. Kadangi dauguma gyvūnų negali sintetinti BCAA, tai yra dvi nepakeičiamos amino rūgštys.
• Metioninas (met arba M): Viena iš dviejų sieros turinčių amino rūgščių, kita - cisteinas. Kartais klasifikuojamas kaip amfipatinis ar net poliarinis, atsižvelgiant į jo aplinką.
• Proline (pro arba P): Prolino amino grupė egzistuoja penkių atomų žiede, o ne kaip galinė -NH2 grupė.
• Valinas (val arba V): Kitas BCAA; lygiavertė leucino molekulei, kurios metiko grupė yra iškirpta.

Triptofanas kartais priskiriamas šiai grupei, tačiau jis iš tikrųjų yra amfipatinis.

Šios amino rūgštys dažnai vadinamos „polinėmis, bet nekrautomis“. Jie pipiruoja baltymų išorinius paviršius ir neatsitrenkia esant vandeniui.

• Cisteinas (cys arba C): Turi sieros atomą; gamtoje sudaro tik 1,2 procento amino rūgščių.
• Histidinas (jo arba H): Histidine yra ne viena, o dvi -NH2 grupės, todėl ji yra labai universali aminorūgštis dėl savo sugebėjimo paimti arba iškrauti protonus (t. Y. Vandenilio atomus) keliose vietose. Kai kuriuose šaltiniuose histidinas pirmiausia yra amfipatinis.
• Asparaginas (asn arba N): Chemiškai tai yra asparto rūgštis su amino grupe, pakeičiančia rūgštinį karboksilo grupės vandenilį.
• Glutaminas (gln arba Q): Identiškas glutamto rūgščiai su amino grupe, pakeičiančia rūgštinį karboksilo grupės vandenilį.
• Serinas (ser arba S): Serino hidrofilinės savybės priklauso nuo to, kad jame yra hidroksilo grupė.
• Treoninas (thr arba T): Pagal savo struktūrą panašus į cukrų, vadinamą treoze, ir pavadintą jo vardu.

Šie junginiai elgiasi panašiai kaip hidrofilinės (polinės) aminorūgštys, nes jie lengvai sąveikauja su vandeniu, tačiau jų grynasis krūvis yra +1 arba -1. Tai daro juos rūgštimis (protonų donorais) arba bazėmis (protonų priėmėjais) pHarba žmogaus kūno rūgštingumas.

• Asparto rūgštis (asp arba D): Deprotonuojamas esant fiziologiniam (kūno) pH, suteikdamas molekulei neigiamą krūvį. Dar vadinamas aspartatu.
• Glutamo rūgštis (glu arba E): Deprotonuojamas esant fiziologiniam pH. Dar vadinamas glutamatu.
• Lizinas (lizas arba K): Pagrindas, protonuotas esant fiziologiniam pH.
• Argininas (argas arba R): Taip pat bazė ir protonuota esant fiziologiniam pH.

„Amfipatinis“ graikų kalba reiškia „jaustis abu“, ir šios amino rūgštys gali veikti ir nepoliariai (hidrofobiškai), ir poliariai (hidrofiliškai), beveik kaip „softball“ žaidėjas, kuris nėra superžvaigždės ąsotis ar mušėjas, bet gali tinkamai veikti abiejuose vaidmenyse sporte, kuriame dauguma žaidėjų pajėgumų yra labai geri specializuota.

Jie turi ne grynąjį krūvį, o elektros krūvio pasiskirstymą palei jų R grandines amino rūgštys yra ryškiai asimetriškas.

• Tirozinas (tiras arba T): Jo hidroksilo grupė gali ir dovanoti, ir priimti vandenilio jungtį, todėl tirozinas kartais „veikia“ hidrofiliškai.
• Triptofanas (pabandykite arba W): Didžiausia aminorūgštis; neuromediatoriaus pirmtakas serotonino (5-hidroksitriptaminas).