Аминокислоты

Аминокислоты - строительные блоки белков. В эукариотах 20 стандартных аминокислот, из которых изготовлены почти все белки.

В биохимии аминокислотой является любая молекула, имеющая как аминную (NH2+R), так и карбоксильную (C=O) функциональные группы. В биохимии этот термин относится к альфа-аминокислотам с общей формулой H2NCHRCOOH, где R является одной из многих боковых групп (см. диаграмму).

Известно около 500 аминокислот. Для животных самое главное, что делают аминокислоты - это производят белки, которые представляют собой очень длинные цепочки аминокислот. Каждый белок имеет свою собственную последовательность аминокислот, и эта последовательность заставляет белок принимать различные формы и иметь различные функции. Аминокислоты подобны алфавиту для белков; даже если у вас есть только несколько букв, если вы их соедините, вы сможете делать много разных предложений.

Девять из 20 стандартных аминокислот являются "незаменимыми" аминокислотами для человека. Они не могут быть построены (синтезированы) из других соединений человеческим организмом, и поэтому должны приниматься в пищу. Другие аминокислоты могут быть незаменимы для некоторых возрастных или медицинских целей. Основные аминокислоты также могут различаться в зависимости от вида. Травоядные животные должны получать свои незаменимые аминокислоты из своего рациона питания, который для некоторых из них является почти полностью травянистым. Жвачные животные, такие как коровы, получают некоторые аминокислоты через микробов в первых двух желудочных камерах.

Аминокислоты являются конечным продуктом белка. общая структура α-аминокислоты, слева аминогруппа, справа карбоксильная группа.

Структура

Аминокислота - это органический химикат. Она состоит из α-углеродного атома, ковалентно связанного с четырьмя группами.

атом водорода
аминогруппа (-NH2)
карбоксильная группа (-COOH)
переменная R группа

Каждая аминокислота имеет по крайней мере одну аминогруппу (-NH2) и одну карбоксильную группу (-COOH), за исключением пролина.

Экспрессия генов и биохимия

Это протеиногенные аминокислоты, которые являются строительными блоками для белков. Они производятся клеточной техникой, закодированной в генетическом коде любого организма.

аминокислота	Короткий	Аббрев.	Кодон(ы)	Происхождение человеческих белков (%)	Главное в людях
Аланин	A	Ала	ГКК, ГКК, ГКК, ГКК	7.8	Нет
Цистеин	C	Cys	ЕСГ, ЕСГ	1.9	Условно
аспартовая кислота	D	Asp	ГАУ, ГАК	5.3	Нет
глутаминовая кислота	E	Glu	ГАА, ГАГ	6.3	Условно
Фенилаланин	F	Фе	УУУ, УУК	3.9	Да
Glycine	G	Gly	ГП, ГП, ГП, ГП	7.2	Условно
Histidine	H	Его	CAU, CAC	2.3	Да
Изолейцин	I	Ил	AUU, AUC, AUA	5.3	Да
Лизин	K	Lys	ААА, ААГ	5.9	Да
лейцин	L	Леу	УА, УА, КУА, КУА, КУА, КУА, КУА	9.1	Да
Метионин	M	Встречался	AUG	2.3	Да
Аспарагин	N	Asn	ААУ, ККР	4.3	Нет
Пирролизин	O	Пил	УАГ*	0	Нет
Proline	P	Pro	КУБИКИ, КУБИКИ, КУБИКИ, КУБИКИ	5.2	Нет
Глютамин	Q	Gln	CAA, CAG	4.2	Нет
Аргинин	R	Arg	CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	5.1	Условно
Серин	S	Ser	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC	6.8	Нет
Треонин	T		ACU, ACC, ACA, ACG	5.9	Да
Селеноцистеин	U	Секция	УГА**	>0	Нет
Валин	V	Val	ГУУ, ГУА, ГУА, ГУА, ГУА	6.6	Да
Триптофан	W	Trp	ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ КОНТЕНТ	1.4	Да
Тирозин	Y	Тир	ОАЭ, ОАК	3.2	Условно
Остановить codon†	-	Термин	UAA, UAG, UGA††	-	-

* UAG обычно является янтарным стоп-кодоном, но кодирует пирролизин, если присутствует элемент PYLIS.
** UGA обычно является опаловым (или умбровым) стоп-кодоном, но кодирует селеноцистеин, если присутствует элемент SECIS.
† Стоп-кодон не является аминокислотой, но включен для полноты.
†† UAG и UGA не всегда выступают в роли стоп-кодонов (см. выше).
Необходимая аминокислота не может быть синтезирована в человеке. Она должна быть включена в рацион питания. Условно незаменимые аминокислоты обычно не требуются в рационе питания, но должны поставляться тем группам населения, которые не получают их в достаточном количестве.

К этим α-аминокислотам в дальнейшем при биосинтезе процессы, возникающие несущественными, структурно (здесь с использованием нотации SMILES) связаны:

OC(=O)C(N)-

├ H ... V Glycine
├ C ... P Аланин
│├ C ... 2-Аминобутановая кислота
││├ C ... Norvaline
│││├ -2H ... _ Proline (Dehydronorvaline)
│││├ C ... Norleucine
││││└ N ... Z Лизина
││││ └ C(=O)C1N=CCC1C ... ^ Pyrrolysine
│││└ NC(=N)N ... a Аргинин
││├ C(=O)N ... ` Глютамин
││├ C(=O)O ... T Глютаминовая кислота
││├ O ... Homoserine
││└ S ... Homocysteine
││ └ C ... \ Метионин
│├ C(C)C ... [ Leucine
│├ C(=O)N ... ] Аспарагин
│├ C(=O)O ... S Аспартовая кислота
│├ C1=CNC=N1 ... W Histidine
│├ c1ccccc1 ... U Фенилаланин
│├ c1ccc(O)cc1 ... h Tyrosine
│├ C1=CNc2ccccc12 ... f Триптофан
│├ C1=CNc2ccc(O)cc12 ... Oxitriptan
│├ c(cc1I)cc(I)c1-O-c2cc(I)c(O)c(I)c2 ... Thyroxine
│├ O ... b Серин
│├ S ... R Cysteine
│└ [SeH] ... d Selenocysteine
├ C(C)C ... e Valine
├ C(C)O ... c Трионин
└ C(C)CC ... X Изолейцин

Вопросы и ответы

В: Что такое аминокислоты?

О: Аминокислоты - это молекулы, которые имеют как аминные (NH2+R), так и карбоксильные (C=O) функциональные группы, и они являются строительными блоками белков.

В: Сколько "стандартных" аминокислот существует в эукариотах?

О: В эукариотах существует 20 "стандартных" аминокислот, из которых состоят почти все белки.

В: Какова общая формула альфа-аминокислот?

О: Общая формула альфа-аминокислот - H2NCHRCOOH, где R - одна из многих боковых групп.

В: На что ссылается биохимия, когда упоминает аминокислоты?

О: В биохимии термин "аминокислота" относится к альфа-аминокислотам с общей формулой H2NCHRCOOH, где R - одна из многих боковых групп.

В: Как белки получают свою структуру?

О: Белки получают свою структуру из комбинации различных типов аминокислот.

В: Какую роль играют аминные и карбоксильные функциональные группы в молекуле аминокислоты?

О: Аминные и карбоксильные функциональные группы составляют молекулу аминокислоты; они обеспечивают атом азота, а также атом углерода, который может образовывать связи с другими молекулами.