Aminokyseliny jsou důležité v biologii, biochemii a medicíně. Jsou považovány za stavební bloky polypeptidů a proteiny.
Dozvíte se o jejich chemickém složení, funkcích, zkratkách a vlastnostech.
Aminokyseliny
- Aminokyselina je organická sloučenina charakterizovaná tím, že má karboxylovou skupinu, aminoskupinu a postranní řetězec připojený k centrálnímu atomu uhlíku.
- Aminokyseliny se používají jako prekurzory jiných molekul v těle. Propojením aminokyselin dohromady vznikají polypeptidy, které se mohou stát proteiny.
- Aminokyseliny jsou vyráběny z genetického kódu v ribozomech eukaryotických buněk.
- Genetický kód je kód pro proteiny vyrobené uvnitř buněk. DNA je přeložena do RNA. Tři báze (kombinace adeninu, uracilu, guaninu a cytosinu) kódují aminokyselinu. Existuje více než jeden kód pro většinu aminokyselin.
- Některé aminokyseliny nemusí být vyrobeny organismem. Tyto „esenciální“ aminokyseliny musí být přítomny ve stravě organismu.
- Kromě toho jiné metabolické procesy přeměňují molekuly na aminokyseliny.
Definice aminokyseliny
Aminokyselina je typem organický kyselina, která obsahuje karboxylovou funkční skupinu (-COOH) a aminovou funkční skupinu (-NH)2) a také postranní řetězec (označený jako R), který je specifický pro jednotlivé aminokyseliny. Prvky nalezené ve všech aminokyselinách jsou uhlík, vodík, kyslík a dusík, ale jejich postranní řetězce mohou také obsahovat další prvky.
Zkrácená zkratka pro aminokyseliny může být buď třípísmenná zkratka, nebo jedno písmeno. Například valin může být označen V nebo val; histidin je H nebo jeho.
Aminokyseliny mohou fungovat samy o sobě, ale častěji fungují jako monomery a vytvářejí větší molekuly. Spojením několika aminokyselin dohromady vznikají peptidy a řetězec mnoha aminokyselin se nazývá polypeptid. Polypeptidy mohou být modifikovány a kombinovány, aby se staly proteiny.
Tvorba bílkovin
Proces produkce proteinů založený na RNA templátu se nazývá překlad. Vyskytuje se v ribozomech buněk. Na produkci proteinů se podílí 22 aminokyselin. Tyto aminokyseliny jsou považovány za proteinogenní. Kromě proteinogenních aminokyselin existují i některé aminokyseliny, které se v žádném proteinu nenacházejí. Příkladem je kyselina neurotransmiter gama-aminomáselná. Neproteinogenní aminokyseliny obvykle fungují v metabolismu aminokyselin.
Překlad genetického kódu zahrnuje 20 aminokyselin, které se nazývají kanonické aminokyseliny nebo standardní aminokyseliny. Pro každou aminokyselinu působí série tří zbytků mRNA jako kodon během translace (genetický kód). Další dvě aminokyseliny obsažené v proteinech jsou pyrrolysin a selenocystein. Tito jsou speciálně kódováni, obvykle mRNA kodonem, který jinak funguje jako stop kodon.
Časté překlepy: aminokyselina
Příklady aminokyselin: lysin, glycin, tryptofan
Funkce aminokyselin
Protože se aminokyseliny používají k tvorbě proteinů, většina lidského těla sestává z nich. Jejich hojnost je jen na vodě. Aminokyseliny se používají k vytváření různých molekul a používají se v neurotransmiter a transport lipidů.
Aminokyselinová chiralita
Aminokyseliny jsou schopné chiralita, kde funkční skupiny mohou být na obou stranách vazby C-C. V přirozeném světě je většina aminokyselin L-isomery. Existuje několik příkladů D-isomerů. Příkladem je polypeptid gramicidin, který se skládá ze směsi D- a L-isomerů.
Jedno a tři zkratky písmen
Aminokyseliny nejčastěji zapamatované a setkané v biochemii jsou:
- Glycine, Gly, G
- Valine, Val, V
- Leucine, Leu, L
- Isoeucine, Leu, L
- Proline, Pro, P
- Threonin, Thr, T
- Cystein, Cys, C
- Methionin, Met, M
- Fenylalanin, Phe, F
- Tyrosin, Tyr, Y
- Tryptofan, Trp, W
- Arginin, Arg, R
- Aspartát, Asp, D
- Glutamát, Glu, E
- Aparagine, Asn, N
- Glutamin, Gln, Q
- Aparagine, Asn, N
Vlastnosti aminokyselin
Vlastnosti aminokyselin závisí na složení jejich R postranního řetězce. Použití jednopísmenných zkratek:
- Polární nebo hydrofilní: N, Q, S, T, K, R, H, D, E
- Nepolární nebo hydrofobní: A, V, L, I, P, Y, F, M, C
- Obsahují síru: C, M
- Lepení vodíku: C, W, N, Q, S, T, Y, K, R, H, D, E
- Ionizovatelné: D, E, H, C, Y, K, R
- Cyklický: P
- Aromatické: F, W, Y (H také, ale nevykazuje velkou absorpci UV záření)
- Alifatické: G, A, V, L, I, P
- Vytváří disulfidový dluhopis: C
- Kyselina (kladně nabitá při neutrálním pH): D, E
- Základní (záporně nabité při neutrálním pH): K, R