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aminosäuren

Lernziele

In dieser Lektion werden wir lernen

1. Was ist eine Aminosäure?

2. Was sind die essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren?

3. Verschiedene Arten von Aminosäuren basierend auf ihrer Struktur und der Struktur ihrer Seitenketten

4. Einige Schlüsseleigenschaften von Aminosäuren

5. Ein grundlegender Überblick über Peptide

Was ist eine Aminosäure?

Eine Aminosäure ist ein organisches Molekül, das eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe und eine Seitenkette (R) enthält. Sie sind die Bausteine von Proteinen. Es sind ungefähr 500 Aminosäuren bekannt, aber es gibt 20 Standardaminosäuren, aus denen fast alle Proteine hergestellt werden.

9 der 20 Standardaminosäuren sind „essentielle“ Aminosäuren für den Menschen. Sie können vom menschlichen Körper nicht aus anderen Verbindungen aufgebaut werden und müssen daher als Nahrung aufgenommen werden.

Die Amino- und Carboxylgruppen der basischen 20 Aminosäuren sind beide kovalent an ein zentrales Kohlenstoffatom gebunden. Dieses Kohlenstoffatom ist auch an ein Wasserstoffatom und eine R-Gruppe gebunden. Es ist diese R-Gruppe, die als Seitenkette bezeichnet wird und von einer Aminosäure zur anderen variiert. Die Art der Seitenketten erklärt die Variabilität der physikalischen und chemischen Eigenschaften der verschiedenen Aminosäuren.

Klassifizierung von Aminosäuren

Die Aminosäure kann basierend auf ihrer Struktur und der Struktur ihrer Seitenketten, dh der R-Ketten, klassifiziert werden. Nun sind zwei grundlegende Unterkategorien

Unpolare Aminosäuren - Diese werden auch als hydrophob bezeichnet. Die R-Gruppe kann entweder aus Alkylgruppen mit einer Alkylkette oder aus aromatischen Gruppen bestehen. Die in diese Gruppe fallenden Säuren sind wie folgt. Die ersten sieben sind Alkyl und die letzten beiden sind aromatisch.

1. Glycin
2. Alanine
3. Valine
4. Methionin
5. Leucin
6. Isoleucin
7. Proline
8. Phenylalanin
9. Tryptophan

Polare Aminosäuren - Wenn die Seitenketten von Aminosäuren unterschiedliche polare Gruppen wie Amine, Alkohole oder Säuren enthalten, sind sie polarer Natur. Diese werden auch als hydrophile Säuren bezeichnet. Diese sind weiter in drei Kategorien unterteilt:

1. Säure - Wenn die Seitenkette ein zusätzliches Element der Carbonsäurekomponente enthält, sind dies säurepolare Aminosäuren. Sie neigen dazu, ihr Wasserstoffatom zu spenden. Dies sind - Asparaginsäure und Glutaminsäure.
2. Grundlegend - Diese haben eine zusätzliche Stickstoffgruppe, die dazu neigt, ein Wasserstoffatom anzuziehen. Die drei basischen polaren Aminosäuren sind Histidin, Lysin und Arginin.
3. Neutral - Diese sind weder sauer noch basisch. Sie haben eine gleiche Anzahl von Amino- und Carboxylgruppen. Sie haben auch mindestens eine Wasserstoffkomponente, die mit elektronegativen Atomen verbunden ist. Einige dieser neutralen Säuren sind - Serin, Threonin, Asparagin, Cystein, Tyrosin.

Aminosäuren können auch anhand ihres Bedarfs an menschlichem Körper und ihrer Verfügbarkeit im menschlichen Körper klassifiziert werden.

1. Essentielle Aminosäuren - Dies sind die Säuren, die in unserem Körper nicht synthetisiert werden können. Wir müssen uns auf Nahrungsquellen verlassen, um diese Aminosäuren zu erhalten. Sie sind - Leucin, Isoleucin, Lysin, Threonin, Methionin, Phenylalanin, Valin, Tryptophan und Histidin
2. Nicht essentiell - Diese Säuren werden in unserem Körper selbst synthetisiert und wir müssen uns nicht auf externe Quellen verlassen. Sie werden entweder in unserem Körper produziert oder durch Proteinabbau gewonnen.

Eigenschaften von Aminosäuren

1. Jede Aminosäure hat sowohl saure als auch basische Gruppen. Dies ist der Grund, warum sie sich wie Salze verhalten.
2. Jede Aminosäure im trockenen Zustand liegt in kristalliner Form vor. Sie existieren als dipolares Ion. Die COOH-Gruppe liegt als Anion und die NH2-Gruppe als Kation vor. Dieses dipolare Ion hat einen speziellen Namen "Zwitter-Ion".
3. In wässriger Lösung treten Alpha-Aminosäuren im Gleichgewicht zwischen einer kationischen Form, einer anionischen Form und einem dipolaren Ion aus.
4. Der isoelektrische Punkt ist der pH-Punkt, bei dem die Konzentration an Zwitterionen am höchsten ist und die Konzentration an kationischer und anionischer Form gleich ist. Dieser Punkt ist für jede α-Aminosäure eindeutig.
5. Sie sind im Allgemeinen wasserlöslich und haben auch hohe Schmelzpunkte.

Peptide

Aminosäuren können eine Kondensationsreaktion eingehen, bei der das Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe einer Aminosäure an das Aminostickstoffatom einer anderen Aminosäure bindet. Das Ergebnis wird als Peptidbindung bezeichnet.

Polypeptide und Proteine sind lange Ketten von Aminosäuren. Im Allgemeinen ist ein Polypeptid eine Sequenz von 10 oder mehr Aminosäuren, während ein Protein ein Polypeptid mit einem Molekulargewicht von mehr als etwa 10.000 g / mol ist.

Proteine sind in lebenden Organismen sehr verbreitet. Haare, Haut, Nägel, Muskeln und das Hämoglobin in roten Blutkörperchen sind einige der wichtigen Teile Ihres Körpers, die aus verschiedenen Proteinen bestehen. Das breite Spektrum an chemischen, physiologischen und strukturellen Eigenschaften, die verschiedene Proteine aufweisen, ist eine Funktion ihrer Aminosäuresequenzen.