Aminoskābes: funkcija, struktūra, veidi

Aminoskābes ir viens no četriem galvenajiem dzīves makromolekulas, pārējie ir ogļhidrāti, lipīdi un nukleīnskābes. Tie galvenokārt kalpo kā monomēra vienības olbaltumvielas. 20 dabiski sastopamās aminoskābes ir atrodamas visās dzīvajās būtnēs, sākot no baktērijām un beidzot ar cilvēkiem.

Tā kā aminoskābes liek olbaltumvielām un olbaltumvielām veidot lielāko daļu no jūsu ķermeņa masas, šīs skābes burtiski ir tās lietas, no kurām tiek ražoti cilvēki (un citi dzīvnieki).

Vienas vai vairāku aminoskābju deficīts var izraisīt nepilnīgus vai slikti konstruētus audus, un tiek uzskatīts, ka tiem ir arī nozīme dažu vēža ģenēzē.

Cilvēka ķermenis spēj sintezēt 10 no šīm skābēm, bet pārējās 10 ir jāiegūst no uztura avotiem, un tāpēc tās sauc neaizvietojamās aminoskābes. Tos dažreiz piedāvā kā neaizvietojamās aminoskābju piedevas.

Tiek sauktas aminoskābes, kuras organisms var ražot nebūtiskas aminoskābes, nedaudz maldinošs termins, jo ķermenis tos faktiski prasa.

Katrai aminoskābei ir gan lielais viena burta saīsinājums, gan trīs burtu saīsinājums (piemēram,

Aminoskābes ir kļuvušas populāras uztura bagātinātājos starp cilvēkiem, kuri interesējas par vispārējo veselību un tiem, kas cer veidot muskuļu masu, apvienojot svara treniņu un uztura iejaukšanās.

• Pirmā identificētā aminoskābe bija asparagīns, kas izolēts no sparģeļu sulas 1806. gadā.

Visu aminoskābju universālā struktūra ir centrālais oglekļa atoms, kuram ir a karboksilgrupa grupa, an aminogrupa, a ūdeņraža atoms un an "R" sānu ķēde kas mainās no aminoskābes līdz ar to saistītai aminoskābei.

The karboksilgrupa sastāv no oglekļa atoma, kas divreiz saistīts ar skābekļa atomu un ir saistīts arī ar hidroksilgrupu (-OH). To var attēlot kā -CO (OH), un tieši tas nopelna šiem savienojumiem apzīmējumu "skābe", jo ūdeņraža atoms hidroksilkomponentā ir viegli ziedojams, atstājot aiz sevis -CO (O-) grupa.

Tiek sauktas 20 dabā sastopamās aminoskābes alfa-aminoskābes jo amino (-NH2) grupa ir piesaistīta karbonskābes alfa ogleklim, kas ir ogleklis blakus -CO (OH) grupai. Šis ogleklis ir arī iepriekš aprakstītais "centrālais" ogleklis.

Aminoskābju masa svārstās no 75 gramiem uz vienu molu (glicīns) līdz 204 gramiem uz vienu molu (triptofāns) un vidēji ir mazāka par cukura glikozi (180 grami uz vienu molu).

Ja katra aminoskābe pēc būtības tiek novērota ar vienādu biežumu, katra no tām veido apmēram 5 % aminoskābju olbaltumvielu struktūrā (100 procenti dalīti ar 20 aminoskābēm = 5 procenti uz aminoskābe).

Patiesībā šie sastopamības biežumi svārstās no nedaudz vairāk par 1,2 procentiem (triptofāns un cisteīns) līdz nedaudz mazāk par 10 procentiem (leicīns).

The "R" sānu ķēdesvai vienkārši R-ķēdes ietilpst dažādās apakškategorijās, kas gan raksturo, gan nosaka aminoskābes bioķīmisko uzvedību kopumā. Viena izplatīta shēma aminoskābes iedala kategorijās hidrofobisks, hidrofils (vai polārs), jāmaksā vai amfipātisks.

Hidrofobisks nāk no grieķu valodas, lai runātu par “ūdens bailēm”, un šīs astoņas aminoskābes ir tik apzīmētas, jo to sānu ķēdes ir nepolārs, tas nozīmē, ka tiem nav nedz elektrostatiskā lādiņa, nedz asimetriski sadalīta lādiņa. Šī īpašuma rezultātā hidrofobisks aminoskābes parasti atrodas olbaltumvielu iekšpusē, "drošas" no ūdens.

Tāpat šīs skābes ” hidrofils vienaudži mēdz pulcēties uz olbaltumvielu ārējām virsmām. Uzlādēts un amfipātisks tikmēr molekulas parāda savas valdzinājumus un īpatnības.

Tālāk ir sniegts atsevišķu aminoskābju saraksts ar dažām to atšķirīgajām iezīmēm. Tie ir uzrādīti to viena burta saīsinājumu secībā, lai būtu vieglāk tos uzzināt, bet, ja izvēlaties mēģināt iegaumēt aminoskābju nosaukumus, jums jāizmanto jebkura grupēšanas shēma vai cita viltība, kas šo uzdevumu padara pēc iespējas vieglāku.

Šīs astoņas aminoskābes parasti ir sagrupētas un dažreiz tās sauc par "nepolārām", nevis hidrofobām, lai gan tās būtībā nozīmē to pašu. Viņi piedalās olbaltumvielu iekšpusē van der Valsa mijiedarbība, kas ir kā kovalenti vai jonu saites bet daudz vājāka un īslaicīgāka.

• Alanīns (ala vai A): Otra vieglākā, kā arī otrā bagātākā aminoskābe.
• Glicīns (gli vai G): Tai faktiski nav pilnīgas sānu ķēdes (glicīna sānu ķēde ir viens ūdeņradis), un tāpēc tā tiek novietota kopā ar citām pēc noklusējuma ir nepolāri savienojumi, bet tie bieži sastopami olbaltumvielu virsmas tuvumā, un par to var ticami apzīmēt "hidrofilu" iemesls.
• Fenilalanīns (phe vai F): Tāpat kā tirozīns un triptofāns, arī šis ir aromātiskā aminoskābe, kam nav nekā kopīga ar tā smaržu (aminoskābes ir bez smaržas), un tā vietā norāda fenilgrupas klātbūtni (sešu oglekļa gredzens, kas satur trīs dubultās saites).
• Izoleicīns (ile vai I): An izomērs leicīna ar vienu metilgrupu (-CH3), kas piesaistīta citam R ķēdes ogleklim. (Izomēriem ir vienāds atomu skaits un tips, bet atšķirīgs telpiskais izvietojums.)
• Leicīns (leu vai L): Tāpat kā ar tā izomēru, arī leicīns ir a sazarotas ķēdes aminoskābe (BCAA), atsauce uz R ķēdes uzbūvi. Tā kā lielākā daļa dzīvnieku nespēj sintezēt BCAA, šīs ir divas būtiskās aminoskābes.
• Metionīns (met vai M): Viena no divām sēru saturošām aminoskābēm, otra - cisteīns. Dažreiz tas tiek klasificēts kā amfipātisks vai pat polārs atkarībā no tā apkārtnes.
• Prolīns (pro vai P): Prolīna aminogrupa pastāv piecu atomu gredzenā, nevis kā galīgā -NH2 grupa.
• Valīns (val vai V): Vēl viens BCAA; ekvivalents leicīna molekulai ar izgrieztu mugurkaula metilgrupu.

Triptofāns dažreiz tiek iekļauts šajā grupā, bet tas faktiski ir amfipātisks.

Šīs aminoskābes bieži sauc par "polārām, bet bez uzlādes". Viņi pipari olbaltumvielu ārējās virsmas un neatstājas ūdens klātbūtnē.

• Cisteīns (cys vai C): Satur sēra atomu; dabā ir tikai 1,2 procenti aminoskābju.
• Histidīns (viņa vai H): Histidīns satur ne vienu, bet divas -NH2 grupas, padarot to par ļoti universālu aminoskābi, pateicoties spējai uzņemt vai izkraut protonus (t.i., ūdeņraža atomus) vairākās vietās. Dažos avotos histidīns galvenokārt tiek uzskaitīts kā amfipātisks.
• Asparagīns (asn vai N): Ķīmiski tā ir asparagīnskābe ar aminogrupu, kas aizstāj karboksilgrupas skābo ūdeņradi.
• Glutamīns (gln vai Q): Identiski glutamīnskābei ar aminogrupu, kas aizvieto karboksilgrupas skābo ūdeņradi.
• Serīns (ser vai S): Serīna hidrofilās īpašības ir saistītas ar faktu, ka tas satur hidroksilgrupu.
• Treonīns (thr vai T): Pēc struktūras līdzīgs cukuram, ko sauc par treozi, un nosaukts pēc tā.

Šie savienojumi izturas līdzīgi kā hidrofilās (polārās) aminoskābes, jo tie viegli mijiedarbojas ar ūdeni, bet tiem ir tīrs lādiņš +1 vai -1. Tas padara tos skābes (protonu donorus) vai bāzes (protonu akceptorus) pie pHjeb cilvēka ķermeņa skābums.

• Asparagīnskābe (asp vai D): Deprotonēts pie fizioloģiskā (ķermeņa) pH līmeņa, piešķirot molekulai negatīvu lādiņu. To sauc arī par aspartātu.
• Glutamīnskābe (glu vai E): Deprotonēts pie fizioloģiskā pH. To sauc arī par glutamātu.
• Lizīns (liz vai K): Bāze un protonēta pie fizioloģiskā pH.
• Arginīns (arg vai R): Arī bāze un protonēta pie fizioloģiskā pH.

"Amfipātisks" grieķu valodā aptuveni nozīmē "abas sajūtas", un šīs aminoskābes var darboties gan kā nepolāras (hidrofobiskas), gan polāras (hidrofilas), gandrīz kā softbola spēlētājs, kurš nav superzvaigznes metējs vai mīklas spēlētājs, bet var labi darboties abās lomās sportā, kurā lielākajai daļai spēlētāju spējas ir ļoti lielas specializējies.

Viņiem nav neto lādiņa, bet gan elektriskā lādiņa sadalījums pa to R ķēdēm aminoskābes ir izteikti asimetriska.

• Tirozīns (tir vai T): Tās hidroksilgrupa var gan ziedot, gan pieņemt ūdeņraža saiti, tāpēc tirozīns dažreiz "darbojas" hidrofīlā veidā.
• Triptofāns (mēģiniet vai W): Lielākā aminoskābe; neirotransmitera priekštecis serotonīns (5-hidroksitriptamīns).