Asid amino

Asid amino dan protein adalah perantaraan laluan dari dunia mineral ke bahan hidup.
Seperti namanya, asid amino adalah bahan organik dua fungsi: terdiri daripada fungsi amino (-NH2) dan fungsi karboksil (-COOH); mereka boleh menjadi α, β, γ, dan lain-lain, bergantung pada kedudukan yang diduduki oleh kumpulan amino berkenaan dengan kumpulan karboksi:

Asid amino penting secara biologi adalah semua asid α-amino.
Struktur protein terdiri daripada dua puluh asid amino.
Seperti yang dapat dilihat dari struktur generik yang ditunjukkan di atas, asid amino semuanya mempunyai bahagian yang sama dan bahagian yang berbeza yang mencirikannya (diwakili secara umum dengan R).

Dari dua puluh asid amino, sembilan belas aktif optik (mereka memesongkan bidang cahaya terpolarisasi).
Sebilangan besar asid amino hanya mempunyai satu kumpulan amino dan satu karboksil oleh itu mereka dipanggil asid amino neutral; mereka yang mempunyai karboksil tambahan dipanggil asid amino asid sementara mereka yang mempunyai kumpulan amino tambahan adalah asid amino asas.
Asid amino adalah pepejal kristal dan mempunyai kelarutan dalam air yang baik.

Kekurangan beberapa asid amino dalam diet menyebabkan perubahan serius dalam perkembangan; sebenarnya, organisma manusia tidak dapat mensintesis beberapa asid amino yang tepat disebut penting (mereka mesti diperkenalkan dengan diet), sementara ia dapat menghasilkan sendiri hanya beberapa asid amino (yang tidak penting).

Salah satu penyakit kerana kekurangan asid amino penting adalah penyakit yang dikenali dengan nama kwashiorkor (perkataan yang berasal dari dialek Afrika yang diterjemahkan bermaksud "pertama dan kedua"); penyakit ini menyerang anak sulung tetapi selepas kelahiran anak kedua kerana anak pertama kekurangan susu ibu yang mengandungi bekalan protein yang betul. Oleh itu, penyakit ini tersebar di kalangan penduduk yang kekurangan zat makanan dan melibatkan cirit-birit, kekurangan selera makan yang menyebabkan kelemahan organisma secara progresif.

Seperti yang telah disebutkan, asid amino semula jadi, kecuali glisin (ia adalah asid-amino dengan hidrogen dan bukan kumpulan R dan merupakan yang terkecil dari dua puluh), mempunyai aktiviti optik kerana kehadiran sekurang-kurangnya satu asimetri karbon. Dalam asid amino semula jadi, konfigurasi mutlak karbon asimetrik yang hanya dihubungkan oleh kumpulan amino dan karboksi tergolong dalam siri L;

Asid D-amino tidak pernah menjadi sebahagian daripada struktur protein.
Kami ingat bahawa:

DNA ---- transkripsi → m-RNA ---- terjemahan → protein

Transkripsi tersebut dapat dikodkan sebagai asid L-amino; Asid D-amino dapat terkandung dalam struktur bukan protein (mis. Di dinding lapisan bakteria: dalam bakteria tidak ada "maklumat genetik untuk memiliki asam D-amino untuk peranan pelindung, namun, ada" maklumat genetik untuk enzim yang menangani dinding lapisan bakteria).
Mari kembali ke asid amino: struktur kumpulan R yang berbeza menentukan ciri individu setiap asid amino dan memberikan sumbangan khusus kepada ciri protein.
Oleh itu, difikirkan untuk membahagikan asid amino berdasarkan sifat kumpulan R:

Asid amino polar tetapi tidak terisi:

Glycine (R = H-)
Serine (R = HO-CH2-)
Threonin

penting

Threonine mempunyai dua pusat simetri: hanya threonine 2S, 3R yang ada di alam semula jadi.
Threonine adalah asid amino penting (tidak boleh dikelirukan dengan sangat diperlukan: semua asid amino sangat penting), jadi ia mesti diambil dengan diet, iaitu dengan memakan makanan yang mengandunginya kerana, seperti yang telah disebutkan, warisan genetik tidak terdapat dalam sel-sel manusia. mampu menghasilkan asid amino ini (warisan ini terdapat di banyak tumbuh-tumbuhan dan pengasuh).

Kumpulan hidroksil serin dan threonine dapat diesterifikasi dengan kumpulan fosforil (memperoleh fosfoserin dan fosfotreonin), proses ini disebut fosforilasi; fosforilasi digunakan secara semula jadi untuk terjemahan isyarat antara bahagian dalam dan luar sel.

Cysteine ​​(R = HS-CH2-)

Sulfhidril sistein lebih mudah dilindungi daripada hidroksil serin: sulfur dan oksigen keduanya adalah kumpulan keenam tetapi sulfur lebih mudah teroksidasi kerana mempunyai dimensi yang lebih besar.

Tirosin [R = HO- (C6H4) -CH2-]

N.B.
(C6H4) = cincin benzena yang diganti
Seperti serine dan threonine, hidroksil dapat diesterifikasi (difosforilasi).

Asparagine (R = NH2-CO-CH2-)
Glutamin (R = NH2-CO-CH2-CH2-)

Asid amino bukan polar

mempunyai kumpulan sisi hidrofobik; dalam kelas ini kita membezakan:

Alipatik:

Alanine (R = CH3-)
Valine (R = (CH3) 2-CH-) penting
Leucine (R = (CH3) 2-CH-CH2-) penting

Isoleusin (R =

) penting

Methionine (R = CH3-S-CH2-CH2-) penting

Membran sel terdiri daripada lapisan dua lipid dengan protein berlabuh berkat sifat hidrofobiknya, oleh itu ia mengandungi alanin, valine, isoleucine dan leucine. Sebaliknya, metionin adalah asid amino yang hampir selalu terdapat dalam jumlah kecil (kira-kira 1%).

Prolin

Aromatik:

Phenylalanine (R = Ph-CH2-) Ph = fenil: benzena monosubstitusi penting

Tryptophan (R =

penting

Kedua-dua asid amino ini, bersifat aromatik, menyerap berhampiran sinaran ultraviolet (kira-kira 300 nm); oleh itu adalah mungkin untuk memanfaatkan teknik spektrofotometri UV untuk menentukan kepekatan protein yang diketahui yang mengandungi asid amino ini.

Asid amino yang dicas

Pada gilirannya mereka dibahagikan kepada:

Asid amino asid (mempunyai residu kutub dengan muatan negatif pada pH 7) adalah sedemikian kerana mereka dapat menghasilkan cas H + positif:

Asid aspartik

Asid glutamat (R =

)

Asid amino ini masing-masing berasal dari asparagine dan glutamin; keempat-empat wujud di alam dan ini bermaksud bahawa c "adalah maklumat khusus untuk masing-masing, iaitu c" adalah triplet dasar dalam DNA yang memberi kod untuk masing-masing.

Asid amino asas (mempunyai residu kutub dengan muatan positif pada pH 7) sedemikian kerana mereka dapat menerima cas H + positif:

Lisin (R =

) penting

Arginin (R =

)

Histidin (R =

)

Terdapat protein di mana terdapat turunan asid amino di rantai sampingan: sebagai contoh, fosfoserin mungkin ada (tidak ada maklumat genetik yang memberi kod untuk fosfoserin, hanya untuk serin); fosfoserin adalah pengubahsuaian pasca terjemahan: setelah sintesis protein berlaku

DNA ---- transkripsi → m-RNA ---- terjemahan → protein

pengubahsuaian pasca terjemahan boleh berlaku pada rantai sampingan protein.