Back to the topics list

aminokwasy

Cele kształcenia

W tej lekcji nauczymy się

1. Co to jest aminokwas?

2. Jakie są niezbędne i nie niezbędne aminokwasy?

3. Różne typy aminokwasów w oparciu o ich budowę i budowę ich łańcuchów bocznych

4. Niektóre kluczowe właściwości aminokwasów

5. Podstawowy przegląd peptydów

Co to jest aminokwas?

Aminokwas jest cząsteczką organiczną zawierającą grupę aminową, grupę karboksylową i łańcuch boczny (R). Są budulcem białek. Znanych jest około 500 aminokwasów, ale istnieje 20 standardowych aminokwasów, z których zbudowane są prawie wszystkie białka.

9 z 20 standardowych aminokwasów to aminokwasy „niezbędne” dla człowieka. Organizm ludzki nie może ich zbudować z innych związków, dlatego muszą być przyjmowane jako pożywienie.

Grupy aminowa i karboksylowa podstawowych 20 aminokwasów są kowalencyjnie związane z centralnym atomem węgla. Ten atom węgla jest również związany z atomem wodoru i grupą R. To właśnie ta grupa R, określana jako łańcuch boczny, zmienia się w zależności od aminokwasu. Natura łańcuchów bocznych odpowiada za zmienność właściwości fizycznych i chemicznych różnych aminokwasów.

Klasyfikacja aminokwasów

Aminokwasy można sklasyfikować na podstawie ich struktury i struktury ich łańcuchów bocznych, tj. łańcuchów R. Teraz są dwie podstawowe podkategorie

Aminokwasy niepolarne – są również znane jako hydrofobowe. Grupa R może być grupami alkilowymi z łańcuchem alkilowym lub grupami aromatycznymi. Kwasy należące do tej grupy są jak poniżej. Pierwsze siedem to grupy alkilowe, a dwie ostatnie to grupy aromatyczne.

1. glicyna
2. Alanina
3. Walina
4. Metionina
5. Leucyna
6. Izoleucyna
7. Prolina
8. fenyloalanina
9. Tryptofan

Aminokwasy polarne – jeśli łańcuchy boczne aminokwasu zawierają różne grupy polarne, takie jak aminy, alkohole lub kwasy, mają one charakter polarny. Są one również znane jako kwasy hydrofilowe. Są one dalej podzielone na trzy kategorie:

1. Kwasowy – jeśli łańcuch boczny zawiera dodatkowy element składnika kwasu karboksylowego, są to aminokwasy kwasowo-polarne. Zwykle oddają swój atom wodoru. Są to – kwas asparaginowy i kwas glutaminowy.
2. Podstawowe – mają dodatkową grupę azotu, która ma tendencję do przyciągania atomu wodoru. Trzy podstawowe polarne aminokwasy to – histydyna, lizyna i arginina.
3. Neutralne – nie są ani kwaśne, ani zasadowe. Mają taką samą liczbę grup aminowych i karboksylowych. Ponadto mają co najmniej jeden składnik wodorowy połączony z atomami elektroujemnymi. Niektóre z tych obojętnych kwasów to – Seryna, Treonina, Asparagina, Cysteina, Tyrozyna.

Aminokwasy można również klasyfikować na podstawie ich zapotrzebowania na organizm człowieka i ich dostępności w organizmie człowieka.

1. Niezbędne aminokwasy – Są to kwasy, które nie mogą być syntetyzowane w naszym organizmie. Aby uzyskać te aminokwasy, musimy polegać na źródłach żywności. Są to - leucyna, izoleucyna, lizyna, treonina, metionina, fenyloalanina, walina, tryptofan i histydyna
2. Nieistotne – te kwasy są syntetyzowane w naszym ciele i nie musimy polegać na ich zewnętrznych źródłach. Są albo wytwarzane w naszych ciałach, albo uzyskiwane z rozpadu białek.

Właściwości aminokwasów

1. Każdy aminokwas ma zarówno grupy kwasowe, jak i zasadowe. To jest powód, dla którego zachowują się jak sole.
2. Każdy aminokwas w stanie suchym jest w postaci krystalicznej. Istnieją jako jon dipolarny. Grupa COOH istnieje jako anion, a grupa NH2 jako kation. Ten dipolarny jon ma specjalną nazwę „jon obojnaczy”.
3. W roztworze wodnym alfa-aminokwasy wychodzą w równowadze między formą kationową, formą anionową i jonem dipolarnym.
4. Punkt izoelektryczny to punkt pH, w którym stężenie jonów obojnaczych jest największe, a stężenie formy kationowej i anionowej jest równe. Ten punkt jest określony dla każdego α-aminokwasu.
5. Na ogół są rozpuszczalne w wodzie i mają również wysokie temperatury topnienia.

Peptydy

Aminokwasy mogą ulegać reakcji kondensacji, w której atom węgla grupy karboksylowej jednego aminokwasu wiąże się z aminowym atomem azotu innego aminokwasu. Wynik nazywa się wiązaniem peptydowym.

Polipeptydy i białka to długie łańcuchy aminokwasów. Na ogół polipeptyd jest sekwencją 10 lub więcej aminokwasów, podczas gdy białko jest polipeptydem o masie cząsteczkowej większej niż około 10 000 g/mol.

Białka są bardzo rozpowszechnione w organizmach żywych. Włosy, skóra, paznokcie, mięśnie i hemoglobina w krwinkach czerwonych to tylko niektóre z ważnych części ciała, które są zbudowane z różnych białek. Szeroka gama właściwości chemicznych, fizjologicznych i strukturalnych wykazywanych przez różne białka jest funkcją ich sekwencji aminokwasowych.