Asid amino protein

20 asid amino dan struktur mereka

Apakah asid amino?

The asid amino Mereka adalah sebatian organik yang membentuk protein, iaitu rantai asid amino. Seperti namanya, ini mengandungi kedua -dua kumpulan asas (amino, NH2) dan kumpulan asid (Carboxil, COOH).

Subunit ini adalah kunci kepada pembentukan ratusan ribu protein yang berbeza dalam organisma yang berbeza dengan bakteria dan gajah atau kulat dan pokok.

Lebih daripada 200 asid amino yang berbeza telah diterangkan, tetapi para ulama subjek telah menentukan bahawa protein semua makhluk hidup (mudah atau kompleks) sentiasa dibentuk oleh 20 yang sama, yang bergabung bersama untuk membentuk ciri -ciri ciri -ciri linear Ciri -ciri ciri.

Oleh kerana semua asid amino berkongsi "kerangka" utama yang sama, ia adalah rantai sampingan mereka yang membezakannya; Oleh itu, molekul -molekul ini boleh dianggap sebagai "abjad" di mana bahasa struktur protein "ditulis".

Kerangka biasa untuk 20 asid amino terdiri daripada kumpulan karboksil (COOH) dan kumpulan amino (NH2) bersatu melalui atom karbon, yang dikenali sebagai α karbon (20 asid amino biasa adalah asid α-amino).

Ke karbon α juga menyertai atom hidrogen (h) dan rantai sampingan. Rantaian sampingan ini, juga dikenali sebagai kumpulan R, bervariasi dalam saiz, struktur, cas elektrik dan kelarutan mengikut setiap asid amino yang dipersoalkan.

Bagaimana asid amino dikelaskan?

20 asid amino yang paling biasa, iaitu, asid amino protein, boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: penting dan tidak penting. Yang tidak penting disintesis oleh tubuh manusia, tetapi keperluan harus diperoleh dengan makanan dan diperlukan untuk berfungsi sel -sel.

Asid amino penting Bagi manusia dan haiwan lain adalah 9:

- Histidine (h, dia)

- isoleucine (i, ile)

- Leucina (L, Leu)

- Lysina (K, Lys)

- Metionin (m, bertemu)

- Phenylalanine (F, PHE)

- Treonina (T, Thr)

- Typtophan (W, TRP) dan

- Valina (V, Val)

Asid amino tidak penting Mereka adalah 11:

- Alanina (a, ala)

- Arginine (R, Arg)

- Asparagina (N, ASN)

- Asid Aspartik (D, ASP)

- Cysteine ​​(C, Cys)

- Asid glutamat (e, glu)

- Glutamin (Q, Gln)

- Glycina (G, Gly)

- Proline (P, Pro)

- serine (s, be) dan

- Tyrosine (Y, Tyr)

Sebagai tambahan kepada klasifikasi ini, 20 asid amino protein (di mana mereka membentuk protein) boleh dipisahkan mengikut ciri -ciri kumpulan R mereka dalam:

- Asid amino bukan -polar atau alifatik: Glycine, Alanine, Proline, Valine, Leucine, Isoleucine dan Methionine.

- Asid amina dengan kumpulan r -aromatik: Phenylalanine, Tyrosine dan Tryptophan.

- Asid amino kutub tanpa beban: Serine, treonine, sistein, asparagine dan glutamin.

- Asid amino kutub dengan beban positif: Lisin, histidin dan arginin.

- Asid amino kutub dengan beban negatif: Asid aspartik dan asid glutamat.

20 asid amino protein

Seterusnya, mari kita lihat penerangan ringkas ciri -ciri dan fungsi utama setiap sebatian penting ini:

1. Glycina (Gly, G)

Ini adalah asid amino dengan struktur yang paling mudah, kerana kumpulan rnya terdiri daripada atom hidrogen (h), jadi ia juga mempunyai saiz yang kecil. Ia pertama kali terlindung pada tahun 1820 dari gelatin, tetapi ia juga sangat banyak dalam protein yang membentuk sutera: Fibroin.

Glycina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Ia bukan asid amino penting untuk mamalia, kerana ini dapat disintesis oleh sel -sel haiwan ini dari asid amino lain seperti serine dan treonine.

Mengambil bahagian secara langsung dalam "saluran" dalam membran sel yang mengawal laluan ion kalsium dari satu sisi ke yang lain. Ia juga perlu dilakukan dalam sintesis purin, porphyrin dan beberapa neurotransmitter perencatan sistem saraf pusat.

2. Alanine (sayap, a)

Asid amino ini, juga dikenali sebagai 2-Aminopropanoic Acid, Ia mempunyai struktur yang agak mudah, kerana kumpulan Rnya terdiri daripada kumpulan metil (-CH3), jadi saiznya juga agak kecil.

Alanina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Ia adalah sebahagian daripada banyak protein dan, kerana ia dapat disintesis oleh sel -sel badan, ia tidak dianggap penting, tetapi metabolik penting. Ia sangat banyak dalam fibroin sutera, dari mana ia terpencil buat kali pertama pada tahun 1879.

Alanine boleh disintesis dari piruvat, sebatian yang dihasilkan oleh laluan metabolik yang dikenali sebagai Glikolisis, yang terdiri daripada kemerosotan glukosa untuk mendapatkan tenaga dalam bentuk ATP.

Boleh melayani anda: Polysaccharides

Ia mengambil bahagian dalam kitaran glukosa-alanine, yang berlaku di antara hati dan tisu lain haiwan, dan yang merupakan laluan katabolik yang bergantung kepada protein untuk pembentukan karbohidrat dan untuk mendapatkan tenaga.

Ia juga merupakan sebahagian daripada tindak balas transaminasi, dalam glukoneogenesis dan dalam perencatan enzim glikolitik piruvate kinase, serta dalam autophagy hati.

3. Proline (Pro, P)

Proline (Asid pirrolidin-2-karboksilat) Ia adalah asid amino yang mempunyai struktur tertentu, kerana kumpulan Rnya terdiri daripada cincin pirolidin, yang dibentuk oleh lima atom karbon bersatu bersama, termasuk atom karbon α.

Proline

Dalam banyak protein, struktur tegar asid amino ini sangat berguna untuk memperkenalkan "giliran" atau "lipatan". Ini adalah kes gentian kolagen pada kebanyakan haiwan vertebrata, yang dibentuk oleh banyak sisa proline dan glisin.

Di dalam tumbuhan ia telah ditunjukkan untuk mengambil bahagian dalam penyelenggaraan homeostasis sel, termasuk baki redoks dan keadaan tenaga. Ia boleh bertindak sebagai molekul isyarat dan memodulasi fungsi mitokondria yang berbeza, mempengaruhi percambahan atau kematian sel, dll.

4. Valina (val, v)

Ini adalah satu lagi asid amino dengan kumpulan alifatik R, yang terdiri daripada tiga atom karbon (CH3-CH-CH3). Namanya IUPAC adalah 2-3-Amino-3-Butanóic Acid, Walaupun ia juga boleh didapati dalam kesusasteraan sebagai α-aminovalerian asid.

Valina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

La Valina pertama kali disucikan pada tahun 1856 dari ekstrak berair dari pankreas manusia, tetapi namanya dicipta pada tahun 1906 memandangkan persamaan strukturnya dengan asid valor yang diekstrak dari beberapa tumbuh -tumbuhan.

Ia adalah asid amino yang penting, kerana ia tidak dapat disintesis oleh badan, walaupun nampaknya tidak melaksanakan lebih banyak fungsi selain menjadi sebahagian daripada struktur banyak protein globular.

Dari kemusnahan mereka, asid amino lain seperti glutamin dan alanine boleh disintesis, sebagai contoh.

5. Leucina (Leu, L)

Leucine adalah satu lagi asid amino penting dan merupakan sebahagian daripada kumpulan asid amino bercabang, bersama dengan valine dan isoleucine. Kumpulan R yang mencirikan sebatian ini adalah kumpulan isobutil (CH2-CH3-CH3), jadi sangat hidrofobik (menangkis air).

Leucina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Ia ditemui pada tahun 1819 sebagai sebahagian daripada protein gentian otot haiwan dan bulu domba.

Ia sangat banyak dalam protein seperti hemoglobin dan mengambil bahagian secara langsung dalam peraturan penggantian dan sintesis protein, kerana ia adalah asid amino aktif dari sudut pandangan papan tanda intraselular dan ekspresi genetik. Dalam banyak kes, ia adalah peningkatan rasa makanan.

6. Isoleucine (Ile, i)

Juga asid amino rantai bercabang, isoleucine ditemui pada tahun 1904 dari fibrin, protein yang mengambil bahagian dalam pembekuan darah.

Isoleucine (Sumber: Taekyubabo, melalui Wikimedia Commons)

Seperti leucine, ia adalah asid amino penting, yang rantai sampingannya terdiri daripada rantai bercabang 4 atom karbon (CH3-CH2-CH3).

Ia sangat biasa dalam protein sel, yang dapat mewakili lebih daripada 10% beratnya. Ia juga berfungsi dalam sintesis glutamin dan alanin, serta dalam keseimbangan asid amino rantai bercabang.

7. Metionin (bertemu, m)

Metionin, juga dipanggil γ-methyl-α-aminobutyric asid, Ia adalah asid amino yang ditemui pada dekad pertama abad kedua puluh, yang diasingkan dari kasein, protein yang hadir dalam susu lembu.

Metionin (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Ia adalah asid amino penting, ia adalah hidrofobik, kerana kumpulan Rnya terdiri daripada rantai alifatik dengan atom sulfur (-Ch2-ch2-s-ch3).

Ia penting untuk sintesis banyak protein, termasuk hormon, protein kulit, rambut dan haiwan. Ia dipasarkan dalam bentuk dragees yang berfungsi sebagai relaxan semulajadi, berguna untuk tidur dan, di samping itu, menjaga rambut dan kuku yang baik.

8. Phenylalanine (Phe, F)

Fenilalanin atau β-phenyl-α-aminopropionic acid, Ia adalah asid amino aromatik yang kumpulan r adalah cincin benzena. Ia ditemui pada tahun 1879 di sebuah kilang di keluarga Fabaceae dan hari ini diketahui bahawa ia adalah sebahagian daripada banyak resin semula jadi seperti polistirena.

Phenylalanine (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Sebagai asid amino hidrofobik, fenilalanin hadir dalam praktikal semua domain hidrofobik protein. Di banyak tumbuhan, asid amino ini penting untuk sintesis metabolit sekunder yang dikenali sebagai phenylpropanoid dan flavonoid.

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna Mendoza

Dalam fenilalanin haiwan juga terdapat dalam peptida yang sangat penting seperti vasopressin, melanotropin dan encephalin, semua penting untuk fungsi neuron.

9. Tyrosine (Tyr, Y)

Tyrosine (β-tohydroxyphenyl-α-aminopropionic acid) adalah satu lagi asid amino aromatik, yang kumpulan R adalah cincin aromatik yang dikaitkan dengan kumpulan hidroksil (-OH), jadi ia dapat berinteraksi dengan unsur-unsur yang berbeza. Ia ditemui pada tahun 1846 dan biasanya diperolehi dari fenilalanin.

Tyrosine (Sumber: Neurotoger / Domain Awam, melalui Wikimedia Commons)

Ia bukan asid amino yang penting, tetapi boleh jika laluan biosintetiknya gagal. Ia mempunyai banyak fungsi dalam tubuh manusia, di antaranya penyertaannya sebagai substrat untuk sintesis neurotransmiter dan hormon seperti hormon adrenalin dan tiroid menonjol.

Ia penting untuk sintesis melanin, molekul yang memberi kita perlindungan terhadap sinar ultraviolet matahari. Ia juga menyumbang kepada pengeluaran endorfin (analgesik endogen) dan antioksidan seperti vitamin E.

Ia bertindak secara langsung dalam fosforilasi protein, serta penambahan kumpulan nitrogen dan sulfuri.

10. Typtophan (TRP, W)

Asid amino ini, juga dikenali sebagai 2-amino-3 -indolilpropionic acid, Ia adalah sebahagian daripada kumpulan asid amino penting dan juga asid amino aromatik, kerana kumpulan Rnya terdiri daripada kumpulan indole.

Typtophan (Sumber: pemuat semula asal adalah halaman di Wikipedia Itali. / Domain awam, melalui Wikimedia Commons)

Fungsi utamanya dalam haiwan perlu dilakukan, sebagai tambahan kepada sintesis protein, dengan sintesis Serotonin, seorang neurotransmitter, dan Melatonin, Antioksidan yang juga berfungsi dalam kitaran tidur dan berjaga -jaga.

Asid amino ini juga digunakan oleh sel sebagai pendahulu untuk pembentukan cofactor NAD, yang mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas enzimatik pengurangan oksida.

Di tumbuh -tumbuhan, tryptophan adalah salah satu prekursor utama untuk sintesis hormon tumbuhan Auxin, yang mengambil bahagian dalam peraturan pertumbuhan, pembangunan dan fungsi fisiologi lain dalam organisma ini.

11. Serine (ser, s)

Serine atau 2-amino-3-hydroxipropanoic acid, Ia adalah asid amino yang tidak penting yang boleh dihasilkan dari gliserin. Kumpulan rnya adalah formula alkohol -ch2oh, jadi ia adalah asid amino kutub tanpa beban.

Serine (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Penting dari sudut pandangan fungsi dalam banyak protein penting dan diperlukan untuk metabolisme lemak, asid lemak dan membran sel. Mengambil bahagian dalam pertumbuhan otot dan kesihatan sistem kesihatan.

Fungsi mereka juga berkaitan dengan sintesis sistein, purin dan pirimidin (asas nitrogen), ceramide dan phosphatidylserine (fosfolipid membran). Dalam bakteria ia mengambil bahagian dalam sintesis tryptophan dan ruminans dalam glukoneogenesis.

Ia adalah sebahagian daripada tapak enzim aktif dengan aktiviti hidrolisis yang dikenali sebagai Protease serin dan juga mengambil bahagian dalam fosforilasi protein lain.

12. Treonina (thr, t)

Treonine atau Asid TREO-α-Amino-β-Butyric Ia adalah satu lagi asid amino penting yang merupakan sebahagian daripada sejumlah besar protein sel dalam haiwan dan tumbuhan. Ia adalah salah satu asid amino yang ditemui terakhir (1936) dan mempunyai banyak fungsi penting dalam sel, termasuk:

- Ia adalah tapak bersama untuk rantai karbohidrat glikoprotein

- Ini adalah tapak pengiktirafan untuk protein kinase dengan fungsi tertentu

- Ia adalah sebahagian daripada protein penting seperti yang membentuk enamel pergigian, elastin dan kolagen, serta lain -lain sistem saraf

- Secara farmakologi ia digunakan sebagai makanan tambahan, anxiolytic dan antidepresan

Treonina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Kumpulan Tronine R, seperti serine, mengandungi kumpulan -OH, jadi ia adalah alkohol struktur -ch -oh -ch3.

13. Cysteine ​​(Cys, C)

Asid amino yang tidak penting ini ditemui pada tahun 1810 sebagai penyusun utama protein yang terdapat di tanduk haiwan yang berbeza.

Cysteine

Kumpulan Rnya terdiri daripada kumpulan tiol atau sulfhydryl (-ch2-sh), jadi ia adalah asas bagi pembentukan jambatan disulfur intermolecular di protein di mana ia terletak, yang sangat penting untuk penubuhan struktur tiga- dimensi ini.

Asid amino ini juga mengambil bahagian dalam sintesis glutathione, metodin, asid lipoik, thiamine, coenzyme A dan banyak molekul penting lain dari sudut pandangan biologi. Di samping itu, protein struktur yang sangat banyak adalah sebahagian daripada keratin, protein yang sangat banyak.

14. Asparagina (Asn, N)

Asparagine adalah asid amino yang tidak penting, yang dimiliki oleh kumpulan asid amino polar tanpa beban. Ini adalah asid amino yang ditemui pertama (1806), terpencil dari jus asparagus.

Boleh melayani anda: fauna berbahaya: penyebab percambahan, akibat, kawalanAsparagina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Ia dicirikan oleh kumpulan R adalah carboxamide (-ch2-co-nh2), jadi ia dapat dengan mudah membentuk jambatan hidrogen.

Ia aktif dalam metabolisme sel dan fisiologi badan. Ia berfungsi dalam peraturan ekspresi genetik dan dalam sistem imun, sebagai tambahan kepada mengambil bahagian dalam sistem saraf dan detoksifikasi ammonium.

15. Glutamin (Gln, G)

Kumpulan R glutamin digambarkan oleh beberapa penulis sebagai amida rantai sampingan asid glutamat (-CH2-CH2-CO-NH2). Ini bukan asid amino penting, kerana terdapat laluan untuk biosintesis anda dalam sel haiwan.

Glutamin (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Mengambil bahagian secara langsung dalam penggantian protein dan papan tanda sel, ekspresi genetik dan sistem imun imun. Ia dianggap sebagai "bahan api" untuk sel -sel proliferatif dan mempunyai fungsi sebagai perencat kematian sel.

Glutamin juga mengambil bahagian dalam sintesis purin, pirimidin, ornithine, citrulin, arginine, proline dan asparagine.

16. Lysina (Lys, K)

Lisin atau ε-aminocaproic acid Ia adalah asid amino penting bagi manusia dan haiwan lain. Ia ditemui pada tahun 1889 sebagai sebahagian daripada kasein, gelatin, albumin telur dan protein haiwan lain.

Lysina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Dalam kumpulannya R la Lisina mempunyai kumpulan amino yang dimuatkan secara positif (-CH2-Ch2-Ch2-Ch2-NH3+) yang dicirikan oleh hidrofobisinya.

Bukan sahaja ia bertindak sebagai mikronutrien untuk sel badan, tetapi ia juga merupakan metabolit untuk pelbagai jenis organisma. Ia penting untuk pertumbuhan dan pembentukan semula otot dan juga nampaknya mempunyai aktiviti antivirus, dalam metilasi protein dan pengubahsuaian lain.

17. Histidine (dia, h)

Ia adalah asid amino "separa-descent", kerana terdapat laluan sintesisnya dalam manusia dewasa, tetapi tidak selalu disalin keperluan badan.

Histidine

Ia adalah asid amino kutub yang mempunyai kumpulan R yang dikenali sebagai imidazolio, yang mempunyai struktur kitaran dengan dua atom nitrogen yang ciri -cirinya membolehkan mereka mengambil bahagian dalam reaksi enzimatik yang berbeza di mana pemindahan proton berlaku.

Histidine mengambil bahagian dalam metilasi protein, adalah sebahagian daripada struktur hemoglobin (protein yang mengangkut oksigen dalam darah haiwan), adalah dalam beberapa dipéptides antioksida dan merupakan prekursor molekul penting lain seperti histamin.

18. Arginine (arg, r)

Asid amino ini dengan beban positif pertama kali diasingkan pada tahun 1895 dari protein tanduk beberapa haiwan. Ia bukan asid amino penting, tetapi sangat penting untuk sintesis urea, salah satu cara di mana nitrogen dikeluarkan pada haiwan.

Arginina (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

R IS -CH2-CH2-CH2-NH-C-NH-NH2 dan bertindak sebagai pengatur rembesan antioksidan, hormon, detoksifikasi ammonium, pengawal selia ekspresi genetik, reservoir nitrogen, dalam metilasi protein, dan sebagainya.

19. Asid aspartik (ASP, D)

Asid aspartik mempunyai kumpulan R dengan kumpulan karboksil kedua (-CH2-COOH) dan merupakan sebahagian daripada kumpulan asid amino yang dimuatkan negatif.

Asid aspartik

Fungsi utamanya berkaitan dengan sintesis purine, pirimidin, asparagine dan arginine. Mengambil bahagian dalam tindak balas transaminasi, dalam kitaran urea dan dalam sintesis inositol.

20. Asid glutamat (Glu, E)

Ia juga tergolong dalam kumpulan asid amino yang dimuatkan secara negatif, dengan struktur kumpulan R-CH2-COOH, sangat mirip dengan asid aspartik. Ia ditemui pada tahun 1866 dari gluten gandum terhidrolisis dan diketahui bahawa ia adalah sebahagian daripada banyak protein biasa di banyak makhluk hidup.

Asid Glutamat (Sumber: Borb, melalui Wikimedia Commons)

Asid amino yang tidak penting ini mempunyai banyak fungsi penting dalam sel haiwan, terutamanya dalam sintesis glutamin dan arginine, dua asid amino protein lain.

Di samping itu, beliau adalah pengantara penting penghantaran isyarat penggambaran dalam sistem saraf pusat haiwan vertebrata, jadi kehadiran mereka dalam protein tertentu adalah penting untuk fungsi otak, untuk perkembangan kognitif, ingatan dan pembelajaran.

Rujukan

1. Fonnum, f. (1984). Glutamat: Seorang neurotransmitter di otak mamalia. Jurnal Neurokimia, 18 (1), 27-33.
2. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.
3. Szabados, l., & Savoure, a. (2010). Proline: Asid amino pelbagai fungsi. Trend dalam Sains Tumbuhan, 15 (2), 89-97.
4. Wu, g. (2009). Asid Aminino: Metabolisme, Fungsi, dan Pemakanan. Asid Amino, 37 (1), 1-17.
5. Wu, g. (2013). Asid amino: Biokimia dan pemakanan. CRC Press.