Aminokwasy są budulcem dla białek, enzymów, hormonów i neuroprzekaźników wytwarzanych przez twoje ciało. Wszystkie aminokwasy mają wspólną strukturę złożoną z czterech grup cząsteczek: centralnego alfa-węgla z atomem wodoru, grupy aminowej, grupy karboksylowej i łańcucha bocznego. Twoje ciało ma 20 różnych rodzajów aminokwasów, które są identyczne, z wyjątkiem ich łańcuchów bocznych, które różnią się powinowactwem do wody, ładunku i składem cząsteczkowym.
Ogólna struktura aminokwasów
Aminokwasy zawierają atom wodoru; dodatnio naładowana grupa aminowa, która zawiera jeden atom azotu i trzy atomy wodoru; i ujemnie naładowaną grupę karboksylową, która zawiera jeden atom węgla i dwa atomy tlenu. Te cząsteczki, wraz ze zmienną grupą łańcucha bocznego, są połączone z centralnym węglem alfa. Dodatni ładunek grupy aminowej jest przyciągany do ujemnie naładowanej grupy karboksylowej innych aminokwasów. Połączenie kilku z tych aminokwasów tworzy szkielet łańcucha aminokwasowego. Łańcuch ten fałduje się i współdziała z łańcuchami bocznymi innych szkieletów aminokwasów tworząc trójwymiarowe białko.
Hydrofobowe aminokwasy
Łańcuch boczny zawierający długi łańcuch atomów węgla i wodorów będzie odpychał wodę i tworzy wiązania z innymi hydrofobowymi bocznymi łańcuchami odpychającymi wodę. Ta grupa hydrofobowych aminokwasów tworzy stabilną, fizycznie trwałą strukturę białka, która nie rozpuszcza się w wodzie. Kolagen, białko strukturalne w tkankach, w tym w skórze, ścięgnach i więzadłach, ma stosunkowo dużą część hydrofobowych aminokwasów. Odwrotnie, białka, które wchodzą w kontakt z wodą, takie jak hemoglobina we krwi, mają stosunkowo wysoki udział aminokwasów hydrofilowych lub przyciągających wodę.
Amino Acid Charge
Łańcuchy boczne niektórych aminokwasów mają ładunek dodatni lub ujemny, co pomaga tworzyć silne oddziaływanie z przeciwnie naładowanymi cząsteczkami. Na przykład miejsce wiązania ATP, cząsteczki o ujemnym ładunku, może zawierać wiele dodatnio naładowanych aminokwasów, aby ułatwić silne wiązanie z białkiem. Ładunek elektryczny tych aminokwasów sprawia, że są one rozpuszczalne w wodzie, co może być niezbędne do prawidłowego funkcjonowania. Na przykład osoby z niedokrwistością sierpowatą mają mutację, w której jeden z ich łańcuchów białkowych hemoglobiny ma pozbawiony ładunku aminokwas zamiast ujemnie naładowanego aminokwasu. To zniekształca kształt białka, a czerwone krwinki nie mogą wiązać i transportować tlenu.
Aminokwasy z siarką
Cysteina i metionina to dwa aminokwasy, które mają siarkę w swoich łańcuchach bocznych. Cząsteczka siarki cysteiny może wiązać się z cząsteczką siarki innej cysteiny, tworząc silne wiązanie, które jest hydrofobowe i pomaga w utrzymaniu integralności strukturalnej białka. Keratyna, główne białko strukturalne we włosach i paznokciach, zawiera wiele aminokwasów cysteinowych. Chociaż cząsteczka siarki w metioninie nie jest w stanie związać się z innymi sulfurami, pomaga w przekazywaniu cząsteczek w procesach metabolicznych, w tym w rozkładzie białek i metabolizmie węglowodanów.
