Ορισμός και παραδείγματα αμινοξέων

Αμινοξέα είναι σημαντικές στη βιολογία, στη βιοχημεία και στην ιατρική. Θεωρούνται ότι είναι τα δομικά στοιχεία των πολυπεπτιδίων και πρωτεΐνες.

Μάθετε για τη χημική τους σύνθεση, τις λειτουργίες, τις συντομογραφίες και τις ιδιότητές τους.

Αμινοξέα

Ένα αμινοξύ είναι ένας τύπος οργανικός οξύ που περιέχει μια καρβοξυλική λειτουργική ομάδα (-COOH) και μια αμινο-λειτουργική ομάδα (-ΝΗ₂) καθώς επίσης και μία πλευρική αλυσίδα (χαρακτηρισμένη ως R) η οποία είναι ειδική για το μεμονωμένο αμινοξύ. Τα στοιχεία που βρίσκονται σε όλα τα αμινοξέα είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο, αλλά οι πλευρικές τους αλυσίδες μπορεί να περιέχουν και άλλα στοιχεία.

Η σημείωση στενογραφίας για τα αμινοξέα μπορεί να είναι είτε μια συντομογραφία τριών γραμμάτων είτε ένα μόνο γράμμα. Για παράδειγμα, η βαλίνη μπορεί να υποδεικνύεται με V ή val. η ιστιδίνη είναι Η ή του.

Τα αμινοξέα μπορεί να λειτουργούν από μόνες τους, αλλά συνηθέστερα δρουν ως μονομερή για να σχηματίσουν μεγαλύτερα μόρια. Η σύνδεση μερικών αμινοξέων μαζί σχηματίζει πεπτίδια και μια αλυσίδα πολλών αμινοξέων ονομάζεται πολυπεπτίδιο. Τα πολυπεπτίδια μπορούν να τροποποιηθούν και να συνδυαστούν για να γίνουν πρωτεΐνες.

Η διαδικασία παραγωγής πρωτεϊνών με βάση ένα πρότυπο RNA ονομάζεται μετάφραση. Εμφανίζεται στα ριβοσώματα των κυττάρων. Υπάρχουν 22 αμινοξέα που εμπλέκονται στην παραγωγή πρωτεϊνών. Αυτά τα αμινοξέα θεωρούνται πρωτεϊνικά. Εκτός από τα πρωτεϊνικά αμινοξέα, υπάρχουν μερικά αμινοξέα που δεν βρίσκονται σε καμία πρωτεΐνη. Ένα παράδειγμα είναι ο νευροδιαβιβαστής γ-αμινοβουτυρικό οξύ. Τυπικά, τα μη πρωτεϊνογόνα αμινοξέα λειτουργούν στον μεταβολισμό των αμινοξέων.

Η μετάφραση του γενετικού κώδικα περιλαμβάνει 20 αμινοξέα, τα οποία ονομάζονται κανονικά αμινοξέα ή πρότυπα αμινοξέα. Για κάθε αμινοξύ, μια σειρά από τρία υπολείμματα mRNA δρα ως κωδικόνιο κατά τη διάρκεια της μετάφρασης (τον γενετικό κώδικα). Τα άλλα δύο αμινοξέα που βρίσκονται στις πρωτεΐνες είναι η πυρρολυσίνη και η σελενοκυστεΐνη. Αυτά είναι ειδικά κωδικοποιημένα, συνήθως με κωδικόνιο mRNA που διαφορετικά λειτουργεί ως κωδικόνιο τερματισμού.

Κοινή λανθασμένη γραφή: αμμινο οξύ

Παραδείγματα αμινοξέων: λυσίνη, γλυκίνη, τρυπτοφάνη

Επειδή τα αμινοξέα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρωτεϊνών, το μεγαλύτερο μέρος του ανθρώπινου σώματος αποτελείται από αυτά. Η αφθονία τους είναι δεύτερη μόνο στο νερό. Τα αμινοξέα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μίας ποικιλίας μορίων και χρησιμοποιούνται σε αυτά νευροδιαβιβαστή και τη μεταφορά λιπιδίων.

Τα αμινοξέα είναι ικανά chirality, όπου οι λειτουργικές ομάδες μπορεί να είναι και στις δύο πλευρές ενός δεσμού C-C. Στον φυσικό κόσμο, τα περισσότερα αμινοξέα είναι τα L-ισομερών. Υπάρχουν μερικές περιπτώσεις ισομερών D. Ένα παράδειγμα είναι το πολυπεπτίδιο γραμιμιδίνη, το οποίο αποτελείται από ένα μείγμα ισομερών D και L.

Τα αμινοξέα πιο κοινά που έχουν απομνημονευθεί και συναντηθούν στη βιοχημεία είναι:

• Γλυκίνη, Gly, G
• Valine, Val, V
• Λευκίνη, Leu, L
• Ισοεξίνη, Leu, L
• Proline, Pro, Ρ
• Θρεονίνη, Thr, Τ
• Cysteine, Cys, C
• Μεθειονίνη, Met, Μ
• Φαινυλαλανίνη, Phe, F
• Tyrosine, Tyr, Υ
• Τρυπτοφάνη, Trp, W
• Αργινίνη, Arg, R
• Ασπαρτικό, Asp, D
• Γλουταμικό, Glu, Ε
• Aparagine, Asn, Ν
• Γλουταμίνη, Gln, Q
• Aparagine, Asn, Ν

Τα χαρακτηριστικά των αμινοξέων εξαρτώνται από τη σύνθεση της πλευρικής τους αλυσίδας R. Χρησιμοποιώντας τις συντομογραφίες ενός γράμματος:

• Πολικό ή υδρόφιλο: Ν, Q, S, Τ, Κ, R, Η, D, Ε
• Μη πολικές ή υδρόφοβες: Α, V, L, I, P, Y, F, M, C
• Περιέχουν θείο: C, M
• Σύνδεση υδρογόνου: C, W, N, Q, S, Τ, Υ, Κ, R, Η, D, Ε
• Ιονίζουσα: D, Ε, Η, C, Υ, Κ, R
• Κυκλική: P
• Αρωματικό: F, W, Y (Επίσης, αλλά δεν εμφανίζει μεγάλη απορρόφηση UV)
• Aliphatic: G, Α, V, L, Ι, Ρ
• Δημιουργεί δεσμό δισουλφιδίου: C
• Οξύ (θετικά φορτισμένο σε ουδέτερο pH): D, E
• Βασικό (αρνητικά φορτισμένο σε ουδέτερο pH): K, R