Aminokyseliny sú dôležité v biológii, biochémii a medicíne. Sú považované za stavebné bloky polypeptidov a proteíny.
Dozviete sa o ich chemickom zložení, funkciách, skratkách a vlastnostiach.
Aminokyseliny
- Aminokyselina je organická zlúčenina charakterizovaná tým, že má karboxylovú skupinu, aminoskupinu a bočný reťazec pripojený k centrálnemu atómu uhlíka.
- Aminokyseliny sa používajú ako prekurzory iných molekúl v tele. Spojenie aminokyselín spolu vytvára polypeptidy, ktoré sa môžu stať proteínmi.
- Aminokyseliny sa vyrábajú z genetického kódu v ribozómoch eukaryotických buniek.
- Genetický kód je kód pre proteíny vyrobené v bunkách. DNA sa prekladá do RNA. Tri aminokyseliny (kombinácie adenínu, uracilu, guanínu a cytozínu) kódujú aminokyselinu. Pre väčšinu aminokyselín existuje viac ako jeden kód.
- Niektoré aminokyseliny nemusia byť tvorené organizmom. Tieto „esenciálne“ aminokyseliny musia byť prítomné v potrave organizmu.
- Okrem toho ďalšie metabolické procesy premieňajú molekuly na aminokyseliny.
Definícia aminokyseliny
Aminokyselina je typ organický kyselina, ktorá obsahuje karboxylovú funkčnú skupinu (-COOH) a amínovú funkčnú skupinu (-NH)2), ako aj bočný reťazec (označený ako R), ktorý je špecifický pre jednotlivé aminokyseliny. Prvkami nachádzajúcimi sa vo všetkých aminokyselinách sú uhlík, vodík, kyslík a dusík, ale ich bočné reťazce môžu obsahovať aj ďalšie prvky.
Skrátený zápis pre aminokyseliny môže byť buď trojpísmenová skratka, alebo jednoduché písmeno. Napríklad valín môže byť označený ako V alebo val; histidín je H alebo jeho.
Aminokyseliny môžu fungovať samy osebe, ale častejšie pôsobia ako monoméry za vzniku väčších molekúl. Spojením niekoľkých aminokyselín spolu tvoria peptidy a reťazec mnohých aminokyselín sa nazýva polypeptid. Polypeptidy sa môžu modifikovať a kombinovať na proteíny.
Tvorba bielkovín
Proces výroby proteínov založený na RNA templáte sa nazýva preklad. Vyskytuje sa v ribozómoch buniek. Na produkcii proteínov sa podieľa 22 aminokyselín. Tieto aminokyseliny sa považujú za bielkovinové. Okrem proteínových aminokyselín existujú aj niektoré aminokyseliny, ktoré sa nenachádzajú v žiadnom proteíne. Príkladom je kyselina neurotransmiter gama-aminomaslová. Neproteinogénne aminokyseliny zvyčajne fungujú pri metabolizme aminokyselín.
Preklad genetického kódu zahrnuje 20 aminokyselín, ktoré sa nazývajú kanonické aminokyseliny alebo štandardné aminokyseliny. Pre každú aminokyselinu pôsobí počas translácie ako kodón séria troch zvyškov mRNA ako kodón (genetický kód). Ďalšími dvoma aminokyselinami nachádzajúcimi sa v proteínoch sú pyrolyzín a selenocysteín. Tieto sú špeciálne kódované, zvyčajne mRNA kodónom, ktorý inak funguje ako stop kodón.
Časté preklepy: amínokyselina
Príklady aminokyselín: lyzín, glycín, tryptofán
Funkcie aminokyselín
Pretože aminokyseliny sa používajú na tvorbu proteínov, väčšina ľudského tela pozostáva z nich. Ich hojnosť je na druhom mieste iba pri vode. Aminokyseliny sa používajú na vytváranie rôznych molekúl a používajú sa v neurotransmiter a transport lipidov.
Aminokyselinová chiralita
Aminokyseliny sú schopné chiralitykde funkčné skupiny môžu byť na oboch stranách väzby C-C. V prírodnom svete je väčšina aminokyselín L-izoméry. Existuje niekoľko príkladov D-izomérov. Príkladom je polypeptid gramicidín, ktorý pozostáva zo zmesi D- a L-izomérov.
Skratky jedno a tri písmená
Aminokyseliny najčastejšie zapamätané a stretnuté v biochémii sú:
- Glycín, Gly, G
- Valine, Val, V
- Leucín, Leu, L
- Isoeucine, Leu, L
- Proline, Pro, P
- Threonín, Thr, T
- Cysteín, Cys, C
- Metionín, Met, M
- Fenylalanín, Phe, F
- Tyrozín, Tyr, Y
- Tryptofán, Trp, W
- Arginín, Arg, R
- Aspartát, Asp, D
- Glutamát, Glu, E
- Aparagine, Asn, N
- Glutamín, Gln, Q
- Aparagine, Asn, N
Vlastnosti aminokyselín
Charakteristiky aminokyselín závisia od zloženia ich bočného reťazca R. Pomocou skratiek s jedným písmenom:
- Polárne alebo hydrofilné: N, Q, S, T, K, R, H, D, E
- Nepolárne alebo hydrofóbne: A, V, L, I, P, Y, F, M, C
- Obsahujú síru: C, M
- Viazanie vodíka: C, W, N, Q, S, T, Y, K, R, H, D, E
- Ionizovateľné: D, E, H, C, Y, K, R
- Cyklický: P
- Aromatické: F, W, Y (H tiež, ale nevykazuje veľkú absorpciu UV)
- Alifatické: G, A, V, L, I, P
- Vytvára disulfidový väzba: C
- Kyselina (pozitívne nabitá pri neutrálnom pH): D, E
- Zásaditá (negatívne nabitá pri neutrálnom pH): K, R