Amino asitlerin kimyası
Amino asitler, canlı organizmaların kimyasal işlemlerinde (biyokimya) büyük önem taşır, çünkü bunlar proteinler (peptitler ve proteinler). Genetik materyalde (genom) yirmi iki amino asit kodlanmıştır; proteinler üretilmektedir. Bu yirmi iki amino asit, proteinojenik amino asitler olarak bilinir.
Amino asitler, zincirler halinde birbirine bağlanır ve bir amino asit zincirinin uzunluğuna bağlı olarak, peptitler (100 amino aside kadar) veya proteinler (100'den fazla amino asit). Proteinojenik amino asitler, sahip oldukları reaktif yan zincirlere bağlı olarak farklı gruplara ayrılır. Bu aynı zamanda amino asitlerin farklı kimyasal-fiziksel özellikleri ile sonuçlanır.
Örneğin, bir amino asidin yalnızca bir uzun polar olmayan yan zinciri varsa, bu, diğer şeylerin yanı sıra amino asidin çözünürlük özelliklerini etkiler. Ek olarak, pH değeri (sulu bir çözeltinin asidik veya bazik karakterinin ölçüsü) yan zincirin özellikleri için önemli bir rol oynar, çünkü yan zincir yüklü veya yüksüz olduğunda farklı davranır. Örneğin, polar çözücülerde yüklü yan zincirler bir amino asidi daha çözünür hale getirirken, yüksüz yan zincirler amino asidi daha çözünmez hale getirir.
Proteinlerde, birçok farklı yüklü amino asit birbirine bağlanır, bu da belirli bölümleri daha hidrofilik (su çeken) veya hidrofobik (su itici) hale getirir. Bu sebeple katlama ve aktivite enzimler (biyokimyasal reaksiyon katalizörleri, metabolizmada önemli işlevleri yerine getirir) pH değerine bağlıdır. Benzer şekilde, yan zincirlerin yükleri ve çözünme davranışı, proteinlerin neden güçlü asidik veya bazik çözeltilerle denatüre edilebileceğini açıklar.
Amino asitler, çevreye bağlı olarak (pozitif veya negatif yükler) farklı yükler taşıyabildikleri için zwitterion olarak da bilinir. Bu fenomen, bir amino asidin iki fonksiyonel grubuna, yani amino ve karboksil grubuna bağlıdır. Basitleştirildiğinde, asidik bir çözelti içinde çözünen bir amino asidin pozitif bir yük taşıdığı ve bir alkali çözeltideki bir amino asidin negatif bir yük taşıdığı hatırlanabilir.
Nötr bir sulu çözelti içinde amino asitler eşit olarak pozitif ve negatif yük formunda bulunur. Isı, asitler ve alkalilerle temas, proteinleri veya amino asit zincirlerini yok edebilir ve kullanılamaz hale getirebilir. Proteinojenik amino asitlerin polar veya polar olmayan amino asitlere sınıflandırılması da fonksiyonel gruplara dayanır.
Bununla birlikte, tek tek amino asitlerin kimyasal-fiziksel özelliklerine göre sınıflandırma sadece polariteye değil, aynı zamanda karaktere de dayanmaktadır. mol kütle, hidrofobiklik (su itici özellik), asitlik veya bazlık (asidik, bazik veya nötr amino asitler) ve amino asitlerin elektriksel özellikleri. Proteinojenik amino asitlere ek olarak, proteinojenik olmayan amino asitler olarak adlandırılan proteinlerde oluşmayan çok sayıda (400'den fazla) amino asit vardır. Bunların örnekleri L-tiroksin (tiroid hormonu), GABA (inhibe edici nörotransmitter), ornitin (metabolik ara ürün üre döngüsü) ve diğerleri.
Proteinojenik olmayan amino asitlerin çoğu, proteinojenik amino asitlerden türetilir. 20 proteinojenik amino asidin her biri en az iki karbon atomuna (C atomu) sahiptir. Bu karbon atomu, ilgili amino asidin sınıflandırılması için gereklidir.
Bu, amino grubunun bağlı olduğu karbon atomunun, hangi sınıf amino asit olduğunu belirlediği anlamına gelir. Bununla birlikte, birkaç amino grubunun temsil edildiği amino asitler de vardır. Bu gibi durumlarda, amino grubu karboksi karbona en yakın olan karbon atomu, hangi sınıf amino asit olduğunu belirler.
Genel olarak, alfa-amino asitler, beta-amino asitler ve gama-amino asitler arasında bir ayrım yapılır: Bireysel sınıflar içinde amino asitler benzer bir yapıya sahiptir, ancak yan zincirlerinin yapısında farklılık gösterir. Amino asidin asidik veya bazik ortamlardaki davranışından sorumlu olan yan zincirlerin tek tek bileşenleridir. Doğada yaklaşık yirmi amino asit vardır, oysa insanın kendisi sadece bazı amino asitleri bağımsız olarak oluşturabilir.
Vücudun kendisinin oluşturamadığı amino asitlere esansiyel amino asitler denir. İnsanlar bu amino asitleri besin yoluyla almalıdır. Yetişkin insanlarda temel amino asitler şunlardır: Amino asit sistein gerçek anlamda gerekli değildir, ancak bir kaynak olarak vazgeçilmezdir. kükürt insan vücudu için.
Bebeklerde histidin ve arginin de önemlidir. Amino asitler birbirleriyle zincir benzeri kombinasyonlar oluşturabilir. O halde protein moleküllerinden (proteinlerden) bahsedilir.
Amino asit kombinasyonları, bir proteinin nasıl çalıştığını ve ana işlevinin ne olduğunu belirler. Amino asitlerin kombinasyonu keyfi değildir. İlgili gende verilir (kodlanır).
Her zaman belirli bir şekilde düzenlenmiş üç baz çifti sözde bir kod kelimesine (= kodon) karşılık gelir. Bu kodon, ilgili amino asit için yapım kılavuzunu temsil eder. - Lösin
- Isoleucine
- Metyonin
- Treonin
- Valin
- Lizin
- fenilalanin
- Ve triptofan.
- Alfa-amino asitler: Bu amino asit sınıfının amino grubu ikinci karbon atomunda bulunabilir. Bu amino asitlerin diğer bir adı 2-aminokarboksilik asitlerdir (IUPAC adı). Bu sınıfın en önemli temsilcisi, oldukça basit bir yapıya sahip olan amino asit glindir.
İnsan organizması için önemli olan tüm amino asitler yapılarına göre alfa-amino asitler olarak sınıflandırılır. Bu durumda, proteinojenik amino asitlerden söz edilir. Tüm proteinlerin inşa edildiği yapı taşlarıdır.
- Beta-amino asitler: Beta-amino asitler sınıfı, amino gruplarının üçüncü karbon atomunda yer alması ile karakterize edilir. IUPAC terimi "3-aminokarboksilik asitler" de bu sınıf için eşanlamlı olarak kullanılmaktadır. - Gama-amino asitler: Gama grubundaki tüm amino asitlerin amino grubu dördüncü karbon atomuna bağlıdır.
Bu sınıftaki amino asitlerin yapısı, bu nedenle proteinojenik amino asitlerin yapısından önemli ölçüde farklıdır. Bu grubun IUPAC tanımı 4-aminokarboksilik asitlerdir. Gama-amino asitler insan organizmasında protein sentezi için kullanılmasa da, bu sınıfın bazı temsilcileri insanlarda bulunabilir. Bu grubun en basit temsilcisi olan gama-aminobütirik asit (kısaca GABA), bir inhibitör görevi görür. nörotransmitter (haberci) içinde sinir sistemi.
