Back to the topics list

กรดอะมิโน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

ในบทเรียนนี้ เราจะได้เรียนรู้

1. กรดอะมิโนคืออะไร?

2. กรดอะมิโนที่จำเป็นและไม่จำเป็นคืออะไร?

3. กรดอะมิโนประเภทต่างๆ ตามโครงสร้างและโครงสร้างของสายด้านข้าง

4. คุณสมบัติที่สำคัญบางประการของกรดอะมิโน

5. ภาพรวมพื้นฐานของเปปไทด์

กรดอะมิโนคืออะไร?

กรดอะมิโนคือโมเลกุลอินทรีย์ที่ประกอบด้วยหมู่อะมิโน หมู่คาร์บอกซิล และสายข้าง (R) พวกเขาเป็นหน่วยการสร้างของโปรตีน รู้จักกรดอะมิโนประมาณ 500 ชนิด แต่มีกรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิดซึ่งโปรตีนเกือบทั้งหมดถูกสร้างขึ้นมา

กรดอะมิโนมาตรฐาน 9 ใน 20 ชนิดเป็นกรดอะมิโน "จำเป็น" สำหรับมนุษย์ ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถสร้างขึ้นจากสารประกอบอื่น ๆ ได้และต้องนำมาเป็นอาหาร

กลุ่มอะมิโนและคาร์บอกซิลของกรดอะมิโนพื้นฐาน 20 ตัวถูกพันธะโควาเลนต์กับอะตอมของคาร์บอนตรงกลาง อะตอมของคาร์บอนนั้นยังถูกผูกมัดกับอะตอมไฮโดรเจนและหมู่ R มันคือหมู่ R นี้ ซึ่งเรียกว่าสายข้าง ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละกรดอะมิโน ธรรมชาติของโซ่ด้านข้างแสดงถึงความแปรปรวนในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของกรดอะมิโนต่างๆ

การจำแนกกรดอะมิโน

กรดอะมิโนสามารถจำแนกได้ตามโครงสร้างและโครงสร้างของสายด้านข้าง เช่น สาย R ตอนนี้ สองหมวดหมู่ย่อยพื้นฐานคือ

กรดอะมิโนที่ไม่มีขั้ว – เรียกอีกอย่างว่าไม่ชอบน้ำ หมู่ R สามารถเป็นหมู่อัลคิลที่มีสายอัลคิลหรือหมู่อะโรมาติกอย่างใดอย่างหนึ่ง กรดที่ตกในกลุ่มนี้มีดังต่อไปนี้ เจ็ดตัวแรกเป็นอัลคิลและสองอันสุดท้ายมีกลิ่นหอม

1. ไกลซีน
2. อะลานีน
3. วาลีน
4. เมไทโอนีน
5. ลิวซีน
6. ไอโซลิวซีน
7. โพรลีน
8. ฟีนิลอะลานีน
9. ทริปโตเฟน

กรดอะมิโนที่มีขั้ว – หากสายด้านข้างของกรดอะมิโนประกอบด้วยกลุ่มที่มีขั้วต่างกัน เช่น เอมีน แอลกอฮอล์ หรือกรด พวกมันจะมีขั้วตามธรรมชาติ เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่ากรดไฮโดรฟิลิก เหล่านี้แบ่งออกเป็นสามประเภทเพิ่มเติม:

1. กรด – หากโซ่ด้านข้างมีองค์ประกอบพิเศษขององค์ประกอบกรดคาร์บอกซิลิก สิ่งเหล่านี้คือกรดอะมิโนขั้วกรด พวกเขามักจะบริจาคอะตอมไฮโดรเจนของพวกเขา เหล่านี้คือ – กรดแอสปาร์ติกและกรดกลูตามิก
2. พื้นฐาน – สิ่งเหล่านี้มีกลุ่มไนโตรเจนพิเศษที่มีแนวโน้มที่จะดึงดูดอะตอมไฮโดรเจน กรดอะมิโนมีขั้วพื้นฐาน 3 ชนิด ได้แก่ ฮิสติดีน ไลซีน และอาร์จินีน
3. เป็นกลาง – สิ่งเหล่านี้ไม่เป็นกรดหรือด่าง พวกมันมีจำนวนหมู่อะมิโนและคาร์บอกซิลเท่ากัน นอกจากนี้ พวกมันยังมีองค์ประกอบไฮโดรเจนอย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบที่เชื่อมต่อกับอะตอมอิเล็กโตรเนกาทีฟ กรดที่เป็นกลางเหล่านี้บางส่วน ได้แก่ – Serine, Threonine, Asparagine, Cysteine, Tyrosine

กรดอะมิโนสามารถจำแนกได้ตามความต้องการของร่างกายมนุษย์และความพร้อมใช้งานในร่างกายมนุษย์

1. กรดอะมิโนที่จำเป็น – เป็นกรดที่ไม่สามารถสังเคราะห์ในร่างกายของเราได้ เราต้องพึ่งพาแหล่งอาหารเพื่อให้ได้กรดอะมิโนเหล่านี้ ได้แก่ ลิวซีน ไอโซลิวซีน ไลซีน ธรีโอนีน เมไทโอนีน ฟีนิลอะลานีน วาลีน ทริปโตเฟน และฮิสติดีน
2. ไม่จำเป็น – กรดเหล่านี้สังเคราะห์ในร่างกายของเรา และเราไม่จำเป็นต้องพึ่งพาแหล่งภายนอกสำหรับกรดเหล่านี้ พวกมันถูกผลิตขึ้นในร่างกายของเราหรือได้มาจากการสลายโปรตีน

คุณสมบัติของกรดอะมิโน

1. กรดอะมิโนแต่ละชนิดมีทั้งหมู่ที่เป็นกรดและด่าง นี่คือเหตุผลที่พวกเขาทำตัวเหมือนเกลือ
2. กรดอะมิโนใดๆ ในสภาวะแห้งจะอยู่ในรูปผลึก พวกมันมีอยู่เป็นไอออนขั้ว กลุ่ม COOH มีอยู่ในรูปของประจุลบ และกลุ่ม NH2 มีอยู่ในรูปของไอออนบวก ไอออนแบบขั้วนี้มีชื่อพิเศษว่า "Zwitter ion"
3. ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดอัลฟา-อะมิโนจะออกในสภาวะสมดุลระหว่างรูปแบบประจุบวก รูปแบบประจุลบ และไอออนแบบขั้ว
4. จุดไอโซอิเล็กทริกคือจุด pH ที่ความเข้มข้นของสวิตเตอร์ไอออนสูงที่สุด และความเข้มข้นของรูปแบบประจุบวกและประจุลบจะเท่ากัน จุดนี้แน่นอนสำหรับกรด α-amino ทุกตัว
5. โดยทั่วไปจะละลายน้ำได้และมีจุดหลอมเหลวสูง

เปปไทด์

กรดอะมิโนสามารถเกิดปฏิกิริยาควบแน่นซึ่งอะตอมของคาร์บอนของกลุ่มคาร์บอกซิลของกรดอะมิโนหนึ่งพันธะกับอะตอมไนโตรเจนของอะมิโนของกรดอะมิโนอีกตัวหนึ่ง ผลที่ได้เรียกว่าพันธะเปปไทด์

โพลีเปปไทด์และโปรตีนเป็นกรดอะมิโนสายยาว โดยทั่วไป โพลีเปปไทด์คือลำดับของกรดอะมิโน 10 ตัวหรือมากกว่า ในขณะที่โปรตีนคือพอลิเปปไทด์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่าประมาณ 10,000 กรัม/โมล

โปรตีนเป็นที่แพร่หลายมากในสิ่งมีชีวิต ผม ผิวหนัง เล็บ กล้ามเนื้อ และฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดงเป็นส่วนสำคัญของร่างกายที่สร้างจากโปรตีนต่างๆ คุณสมบัติทางเคมี สรีรวิทยา และโครงสร้างที่หลากหลายซึ่งแสดงโดยโปรตีนต่างๆ เป็นหน้าที่ของลำดับกรดอะมิโน