Aminokwasy występujące w stanie wolnym pełnią funkcję czynników buforującychroztwór buforującyczynników buforujących i osmotycznych oraz uczestniczą w biosyntezie wielu ważnych dla komórki związków: puryn, pirymidyn, porfiryn, hormonów, alkaloidów, antybiotyków itp. Mogą także ulegać różnym przemianom biochemicznym, takim jak: transaminacja, deaminacja i dekarboksylacja.

Aminy biogenne powstają w wyniku reakcji dekarboksylacji aminokwasów. Po usunięciu grupy karboksylowej z cząsteczki aminokwasu pozostaje jedynie szkielet węglowodorowy z grupą aminową. Związek taki nazywamy aminą.

Więcej informacji na temat powstawania i znaczenia amin biogennych znajdziesz w e‑materiale: Oksydacyjna deaminacja i inne przemiany aminokwasów.

Substancją wyjściową dla ważnych biologicznie związków chemicznych jest aminokwas tyrozyna. Jest ona m.in. prekursorem hormonów tarczycy: tyroksyny i trójjodotyroniny, produkowanych i magazynowanych w komórkach pęcherzykowych tego gruczołu. Hormony tarczycy regulują przede wszystkim metabolizm organizmu oraz wpływają na jego wzrost i rozwój.

RO2UzeXtSh1oR1

Grafika przedstawia strukturę melatoniny, która jest związkiem chemicznym zbudowanym z 13 atomów węgla, 16 atomów wodoru, 2 atomów azotu i 2 atomów tlenu.

Z przekształceń związku wyjściowego tryptofanu powstaje serotonina, a następnie hormon melatonina, produkowana w szyszynce mózgowej. Jej rola polega na regulacji rytmu dobowego człowieka. Wytwarzanie melatoniny jest hamowane pod wpływem światła. Niedobór tego związku może prowadzić do zaburzeń snu i bezsenności.

W wyniku przemian biochemicznych tyrozyny powstaje dopamina, czyli ważny neuroprzekaźnikneuroprzekaźnikneuroprzekaźnik w ośrodkowym układzie nerwowym.

R1Qe6YwoAJxKr

Zdjęcie przedstawia model organicznego związku chemicznego - dopaminy. To konstrukcja składająca się z krótkich, prostych odcinków, które łączą się ze sobą w punktach przypominając sześciokątny pierścień. Odcinki te mają kolor czarny, srebrny, czerwony i niebieski, co symbolizuje budujące dopaminę pierwiastki chemiczne: C (węgiel), H (wodór) N (azot) i O (tlen) . Na połączeniach odcinków znajdują się przypominające kulki atomy. Cząsteczka dopaminy zawiera strukturę pirokatechiny (pierścień benzenowy z przyłączonymi dwoma grupami hydroksylowymi w pozycji orto) z przyłączoną grupą aminową poprzez łańcuch etylowy. Pierścień benzenowy zawiera przyłączone do niego dwie grupy hydroksylowe (OH) oraz grupę aminową (NH indeks dolny 2).

Dopamina może być przekształcana w noradrenalinę lub adrenalinę. Noradrenalina i adrenalina to związki chemiczne nazywane hormonami stresu, które mobilizują i pobudzają organizm w odpowiedzi na bodźce stresowe. W wyniku ich działania dochodzi do zwiększenia ciśnienia tętniczego krwi i częstości pracy serca, a także stężenia glukozy we krwi.

RWxI2RLEDBhD2

Ilustracja przedstawia budowę adrenaliny. Konstrukcja cząsteczki składa się z krótkich, prostych odcinków, w kolorze srebrnym, czarnym, czerwonym i niebieskim, co symbolizuje pierwiastki chemiczne: C (węgiel), H (wodór) N (azot) i O (tlen). Łączą się one ze sobą przypominając sześciokątny pierścień. Reszta odcinków łączących się z pierścieniem tworzy linię zakończoną atomami. Na modelu atomy są zobrazowane jako niewielkie, srebrne punkty.

Substratem w biosyntezie kwasu γgamma‑aminomasłowego (GABA) jest glutaminian. GABA pełni funkcję głównego neuroprzekaźnika o działaniu hamującym w całym układzie nerwowym. W związku z tym odgrywa ważną rolę w procesie zmniejszania nadmiernego pobudzenia organizmu.

Słownik