Περιεχόμενο
- Γενικές πληροφορίες αμινοξέων
- Η βασική δομή των αμινοξέων
- Κατηγορίες αμινοξέων
- Υδροφοβικά αμινοξέα
- Υδρόφιλα αμινοξέα
- Φορτισμένα αμινοξέα
- Αμφιπαθητικά αμινοξέα
Αμινοξέα είναι ένα από τα τέσσερα κύρια μακρομόρια της ζωής, τα άλλα είναι υδατάνθρακες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα. Χρησιμεύουν κυρίως ως μονομερείς μονάδες της πρωτεΐνες. Τα 20 φυσικά απαντώμενα αμινοξέα βρίσκονται σε όλα τα έμβια όντα, από βακτήρια έως ανθρώπους.
Δεδομένου ότι τα αμινοξέα κάνουν τις πρωτεΐνες και τις πρωτεΐνες να αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος της σωματικής σας μάζας, αυτά τα οξέα είναι κυριολεκτικά τα πράγματα από τα οποία παράγονται άνθρωποι (και άλλα ζώα).
Τα ελλείμματα σε ένα ή περισσότερα αμινοξέα μπορούν να οδηγήσουν σε ατελή ή κακώς κατασκευασμένα ιστούς και επίσης πιστεύεται ότι παίζουν ρόλο στη γένεση μερικών καρκίνων.
Γενικές πληροφορίες αμινοξέων
Το ανθρώπινο σώμα είναι ικανό να συνθέτει 10 από αυτά τα οξέα, αλλά τα άλλα 10 πρέπει να λαμβάνονται από διαιτητικές πηγές και επομένως καλούνται απαραίτητα αμινοξέα. Αυτά προσφέρονται μερικές φορές ως απαραίτητα συμπληρώματα αμινοξέων.
Αμινοξέα που ο οργανισμός μπορεί να κατασκευάσει καλούνται μη απαραίτητα αμινοξέα, έναν κάπως παραπλανητικό όρο, δεδομένου ότι ο οργανισμός το απαιτεί.
Κάθε αμινοξύ έχει και μία συντομογραφία ενός κεφαλαίου και μία συντομογραφία τριών γραμμάτων (π.χ., τυροσίνη πηγαίνει από το "tyr" και το "Y"). Μερικές φορές, τα αμινοξέα τροποποιούνται αφού έχουν ήδη ενσωματωθεί σε πρωτεΐνες (ένα παράδειγμα είναι η υδροξυλίωση της προλίνης).
Τα αμινοξέα έχουν γίνει δημοφιλή στα διαιτητικά συμπληρώματα μεταξύ των ανθρώπων που ενδιαφέρονται για τη γενική υγεία και εκείνων που ελπίζουν να οικοδομήσουν μυϊκή μάζα μέσω ενός συνδυασμού κατάρτισης βάρους και διατροφικών παρεμβάσεων.
Η βασική δομή των αμινοξέων
Η καθολική δομή όλων των αμινοξέων είναι ένα κεντρικό άτομο άνθρακα που έχει α καρβοξυλ ομάδα, ένα αμινομάδα, ένα άτομο υδρογόνου και ένα "R" πλευρική αλυσίδα που ποικίλλει από το αμινοξύ στο αμινοξύ που είναι δεσμευμένο σε αυτό.
ο καρβοξυλ ομάδα αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα διπλό συνδεδεμένο με ένα άτομο οξυγόνου και επίσης συνδεδεμένο με μια ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ). Μπορεί να εκπροσωπείται ως -CO (OH) και αυτό που κερδίζει αυτές τις ενώσεις με την ονομασία "οξύ", καθώς το άτομο υδρογόνου στο συστατικό υδροξυλίου είναι άμεσα δωρεές, αφήνοντας πίσω -CO (O-).
Τα 20 αμινοξέα που απαντώνται στη φύση ονομάζονται άλφα-αμινοξέα επειδή η αμινομάδα (-ΝΗ2) συνδέεται με τον άλφα άνθρακα του καρβοξυλικού οξέος, ο οποίος είναι ο άνθρακας δίπλα στην ομάδα -ΟΟ (ΟΗ). Αυτός ο άνθρακας είναι επίσης ο "κεντρικός" άνθρακας που περιγράφεται παραπάνω.
Τα αμινοξέα ποικίλουν σε μάζα από 75 γραμμάρια ανά γραμμομόριο (γλυκίνη) έως 204 γραμμάρια ανά γραμμομόριο (τρυπτοφάνη) και κατά μέσο όρο είναι μικρότερα από τη γλυκόζη ζάχαρης (180 γραμμάρια ανά γραμμομόριο).
Εάν όλα τα αμινοξέα παρατηρήθηκαν με ίδια συχνότητα στη φύση, το καθένα θα αντιπροσώπευε περίπου το 5 τοις εκατό των αμινοξέων σε πρωτεϊνικές δομές (100 τοις εκατό διαιρεμένο με 20 αμινοξέα = 5 τοις εκατό ανά αμινοξύ).
Στην πραγματικότητα, αυτές οι συχνότητες εμφάνισης ποικίλλουν από λίγο πάνω από 1,2 τοις εκατό (τρυπτοφάνη και κυστεΐνη) σε λίγο λιγότερο από 10 τοις εκατό (λευκίνη).
Κατηγορίες αμινοξέων
ο Πλευρικές αλυσίδες "R", ή απλώς αλυσίδες R, εμπίπτουν σε διάφορες υποκατηγορίες που περιγράφουν και καθορίζουν τη βιοχημική συμπεριφορά του αμινοξέος στο σύνολό του. Ένα κοινό σχήμα χαρακτηρίζει τα αμινοξέα ως υδροφόβος, υδρόφιλο (ή πολικός), φορτισμένη ή αμφιπαθητική.
Υδροφόβος προέρχεται από την ελληνική γλώσσα για το "φόβο του νερού", και αυτά τα οκτώ αμινοξέα είναι τόσο επισημασμένα επειδή οι πλευρικές τους αλυσίδες είναι μηπολικός, πράγμα που σημαίνει ότι δεν φέρουν καθαρό ηλεκτροστατικό φορτίο ή ασυμμετρικά κατανεμημένο φορτίο. Ως αποτέλεσμα αυτής της ιδιότητας, υδρόφοβα αμινοξέα τυπικά βρίσκονται στο εσωτερικό των πρωτεϊνών, "ασφαλή" από το νερό.
Ομοίως, αυτά τα οξέα υδρόφιλο οι συμμαθητές τείνουν να συναρμολογούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των πρωτεϊνών. Φορτισμένη και αμφιπαθητική τα μόρια, εν τω μεταξύ, εμφανίζουν τις δικές τους γοητείες και ιδιαιτερότητες.
Παρακάτω είναι ένας κατάλογος των μεμονωμένων αμινοξέων μαζί με μερικά από τα χαρακτηριστικά τους. Παρουσιάζονται με τη σειρά των συντομογραφιών ενός γράμματος για ευκολία αναφοράς, αλλά αν επιλέξετε να προσπαθήσετε να απομνημονεύσετε τα ονόματα των αμινοξέων, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε σχήμα ομαδοποίησης ή άλλα τεχνάσματα που καθιστούν αυτή την εργασία όσο το δυνατόν πιο εύκολη.
Υδροφοβικά αμινοξέα
Αυτά τα οκτώ αμινοξέα είναι γενικά ομαδοποιημένα και μερικές φορές ονομάζονται "μη πολικά" αντί για υδρόφοβα, αν και ουσιαστικά σημαίνουν το ίδιο πράγμα. Συμμετέχουν στο εσωτερικό των πρωτεϊνών στο van der Waals, τα οποία είναι ομοιοπολικά ή ιοντικά, αλλά πολύ πιο αδύναμα και πιο παροδικά.
Η τρυπτοφάνη μερικές φορές συμπεριλαμβάνεται σε αυτήν την ομάδα, αλλά στην πραγματικότητα είναι αμφιπαθητική.
Υδρόφιλα αμινοξέα
Αυτά τα αμινοξέα ονομάζονται συχνά "πολικά, αλλά χωρίς φορτίο". Αυτά πιπίζουν τις εξωτερικές επιφάνειες των πρωτεϊνών και δεν ανατρέπουν με την παρουσία νερού.
Φορτισμένα αμινοξέα
Αυτές οι ενώσεις συμπεριφέρονται σαν υδρόφιλα (πολικά) αμινοξέα κατά το ότι αλληλεπιδρούν άμεσα με το νερό, αλλά φέρουν καθαρό φορτίο +1 ή -1. Αυτό τους καθιστά οξέα (δότες πρωτονίων) ή βάσεις (δέκτες πρωτονίων) στο pH, ή την οξύτητα του ανθρώπινου σώματος.
Αμφιπαθητικά αμινοξέα
Το "αμφιπαθητικό" μεταφράζεται περίπου στα "αίσθηση και στα δύο" στα ελληνικά και αυτά τα αμινοξέα μπορούν να λειτουργήσουν ως μη-πολικά (υδρόφοβα) και πολικά (υδρόφιλα) σχεδόν ως παίκτες σφαιριστών που δεν είναι στάμνα σούπερ σταρ, σε δύο ρόλους σε ένα άθλημα στο οποίο οι περισσότερες ικανότητες των παικτών είναι πολύ εξειδικευμένες.
Δεν φέρουν καθαρό φορτίο, αλλά η κατανομή του ηλεκτρικού φορτίου κατά μήκος των αλυσίδων R αυτών των αμινοξέων είναι αξιοσημείωτα ασύμμετρη.