Aminoacid

Aminoacizii sunt elementele constitutive ale proteinelor. La eucariote, există 20 de aminoacizi standard din care sunt fabricate aproape toate proteinele.

În biochimie, un aminoacid este orice moleculă care are atât grupe funcționale amină (NH ₂+R), cât și carboxil (C=O). În biochimie, acest termen se referă la alfa-aminoacizi cu formula generală H ₂NCHRCOOH, unde R este una dintre numeroasele grupări laterale (a se vedea diagrama).

Se cunosc aproximativ 500 de aminoacizi. Pentru animale, cel mai important lucru pe care îl fac aminoacizii este să producă proteine, care sunt lanțuri foarte lungi de aminoacizi. Fiecare proteină are propria sa secvență de aminoacizi, iar această secvență face ca proteina să ia forme diferite și să aibă funcții diferite. Aminoacizii sunt ca un fel de alfabet pentru proteine; chiar dacă ai doar câteva litere, dacă le conectezi, poți face multe propoziții diferite.

Nouă dintre cei 20 de aminoacizi standard sunt aminoacizi "esențiali" pentru oameni. Aceștia nu pot fi construiți (sintetizați) din alți compuși de către organismul uman, astfel că trebuie să fie luați sub formă de alimente. Alții pot fi esențiali pentru anumite vârste sau afecțiuni medicale. Aminoacizii esențiali pot fi, de asemenea, diferiți de la o specie la alta. Ierbivorele trebuie să își procure aminoacizii esențiali din dieta lor, care pentru unele dintre ele este aproape în întregime iarbă. Rumegătoarele, cum ar fi vacile, obțin unii aminoacizi prin intermediul microbilor din primele două camere ale stomacului.

Aminoacizii sunt produsul final al proteinelor.Structura generală a unui α-aminoacid, cu gruparea amino în stânga și gruparea carboxil în dreapta.

Structura

Un aminoacid este o substanță chimică organică. Acesta este format dintr-un atom de carbon α care este legat covalent de patru grupuri.

un atom de hidrogen
o grupare amino (-NH₂)
o grupare carboxil (-COOH)
o grupă variabilă R

Fiecare aminoacid are cel puțin o grupare amino (-NH₂ ) și o grupare carboxil (-COOH), cu excepția prolinei.

Expresia genelor și biochimie

Aceștia sunt aminoacizii proteinogeni, care sunt elementele constitutive ale proteinelor. Aceștia sunt produși de mașinăria celulară codificată în codul genetic al oricărui organism.

Aminoacizi	Scurt	Abbrev.	Codon(uri)	Prezența în proteinele umane (%)	Esențial‡ la om
Alanină	A	Ala	GCU, GCC, GCA, GCG	7.8	Nu
Cisteină	C	Cys	UGU, UGC	1.9	Condiționat
Acid aspartic	D	Asp	GAU, GAC	5.3	Nu
Acid glutamic	E	Glu	GAA, GAG	6.3	Condiționat
Fenilalanină	F	Phe	UUU, UUC	3.9	Da
Glicină	G	Gly	GGU, GGC, GGA, GGG, GGG	7.2	Condiționat
Histidină	H	Lui	CAU, CAC	2.3	Da
Isoleucină	I	Ile	AUU, AUC, AUA	5.3	Da
Lizină	K	Lys	AAA, AAG	5.9	Da
Leucină	L	Leu	UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG	9.1	Da
Metionină	M	Met	AUG	2.3	Da
Asparagină	N	Asn	AAU, AAC	4.3	Nu
Pirrolizină	O	Pyl	UAG*	0	Nu
Proline	P	Pro	CCU, CCC, CCA, CCG	5.2	Nu
Glutamină	Q	Gln	CAA, CAG	4.2	Nu
Arginină	R	Arg	CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	5.1	Condiționat
Serină	S	Ser	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC	6.8	Nu
Treonină	T	Thr	ACU, ACC, ACA, ACG	5.9	Da
Selenocisteină	U	Sec	UGA**	>0	Nu
Valine	V	Val	GUU, GUC, GUA, GUG	6.6	Da
Triptofan	W	Trp	UGG	1.4	Da
Tirozină	Y	Tyr	UAU, UAC	3.2	Condiționat
Codon de oprire†	-	Termen	UAA, UAG, UGA††	-	-

* UAG este în mod normal codonul de oprire de culoare chihlimbar, dar codifică pirrolizina dacă este prezent un element PYLIS.
** UGA este în mod normal codonul de opal (sau umber), dar codifică selenocisteina dacă este prezent un element SECIS.
† Codonul de oprire nu este un aminoacid, dar este inclus pentru a fi complet.
†† UAG și UGA nu acționează întotdeauna ca și codoni de oprire (a se vedea mai sus).
‡ Un aminoacid esențial nu poate fi sintetizat la om. Acesta trebuie să fie furnizat prin alimentație. Aminoacizii esențiali condiționali nu sunt în mod normal necesari în alimentație, dar trebuie să fie furnizați populațiilor care nu-i produc suficient.

La acești α-aminoacizi, în procesele de biosinteză care apar în continuare în procesele de biosinteză, sunt înrudiți structural (folosind aici notația SMILES) cei neesențiali:

OC(=O)C(N)-

├ H .. V Glicină
├ C .. P Alanină
│├ C .. acid 2-aminobutanoic
││├ C .. Norvaline
││││├ -2H .. _ Prolină (Dehidronorvalină)
│││├ C ... Norleucina
││││└ N .. Z Lizină
││││ └ C(=O)C1N=CCC1C ... ^ Pyrrolysine
││││└ NC(=N)N .. a Arginină
││├ C(=O)N .. ` Glutamină
││├ C(=O)O .. T Acid glutamic
││├ O .. Homoserină
│││└ S ... Homocisteină
││ └ C .. \ Metionină
│├ C(C)C .. [ Leucină
│├ C(=O)N .. ] Asparagină
│├ C(=O)O .. S Acid aspartic
│├ C1=CNC=N1 .. W Histidină
│├ c1ccccccc1 .. U Fenilalanină
│├ c1ccc(O)cc1 .. h Tirozină
│├ C1=CNc2ccccc12 .. f Triptofan
│├ C1=CNc2ccc(O)cc12 .. Oxitriptan
│├ c(cc1I)cc(I)cc(I)c1-O-c2cc(I)c(O)c(I)c2 .. Tiroxină
│├ O .. b Serină
│├ S .. R Cisteină
│└ [SeH] .. d Selenocisteină
├ C(C)C .. e Valină
├ C(C)O .. c Treonină
└ C(C)CC .. X Isoleucină

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce sunt aminoacizii?

R: Aminoacizii sunt molecule care au atât grupe funcționale de amină (NH2+R), cât și de carboxil (C=O) și reprezintă elementele constitutive ale proteinelor.

Î: Câți aminoacizi "standard" există la eucariote?

R: La eucariote, există 20 de aminoacizi "standard" din care sunt fabricate aproape toate proteinele.

Î: Care este formula generală pentru alfa-aminoacizi?

R: Formula generală pentru alfa-aminoacizi este H2NCHRCOOH, unde R este una dintre numeroasele grupări laterale.

Î: La ce se referă biochimia atunci când menționează aminoacizii?

R: În biochimie, termenul "aminoacid" se referă la alfa-aminoacizi cu formula generală H2NCHRCOOH, unde R este una dintre numeroasele grupe laterale.

Î: Cum își obțin proteinele structura?

R: Proteinele își obțin structura din combinarea diferitelor tipuri de aminoacizi.

Î: Ce rol joacă grupele funcționale amină și carboxil într-o moleculă de aminoacizi?

R: Grupurile funcționale amină și carboxil alcătuiesc o moleculă de aminoacizi; acestea furnizează un atom de azot, precum și un atom de carbon care poate forma legături cu alte molecule.