Przeczytaj
budowę i właściwości fizykochemiczne aminokwasów.
Pochodzenie aminokwasów
Rośliny i bakterie potrafią syntetyzować wszystkie potrzebne aminokwasy, natomiast zwierzęta tylko niektóre. Te, które organizm zwierzęcy potrafi wytwarzać, to aminokwasy endogenne, natomiast te, których nie jest w stanie sam syntetyzować i musi pozyskiwać je z pożywienia, to aminokwasy egzogenne. Zwierzęta różnią się między sobą zdolnością do syntezy poszczególnych aminokwasów.
Aminokwasy endogenne dla człowieka | Aminokwasy egzogenne dla człowieka |
---|---|
alanina | arginina* |
asparagina | fenyloalanina |
cysteina | histydyna* |
glicyna | izoleucyna |
glutamina | leucyna |
kwas asparaginowy | lizyna |
kwas glutaminowy | metionina |
prolina | treonina |
seryna | tryptofan |
tyrozyna | walina |
Indeks górny * Arginina i histydyna to aminokwasy względnie egzogenne – organizm człowieka nie potrafi ich wytwarzać w okresie szybkiego wzrostu lub podczas wysiłku. Indeks górny koniec* Arginina i histydyna to aminokwasy względnie egzogenne – organizm człowieka nie potrafi ich wytwarzać w okresie szybkiego wzrostu lub podczas wysiłku.
Aminokwasy białkowe
W organizmie człowieka aminokwasy pełnią szereg zróżnicowanych funkcji. Związki te są jednostkami budulcowymi białek. Udział w łańcuchu polipeptydowym aminokwasów o różnym charakterze nadaje białkom ich specyficzne właściwości i warunkuje różnorodność pełnionych przez nie funkcji.
Nie wszystkie aminokwasy są jednak wbudowywane w strukturę białek – wiele z nich występuje w komórkach w stanie wolnym i bierze udział w różnych przemianach metabolicznych. Niektóre aminokwasy odgrywają rolę w przekazywaniu impulsów nerwowych lub są prekursorami zasad azotowych.
Biologiczne funkcje aminokwasów endogennych
Biologiczne funkcje aminokwasów egzogennych
Aminokwasy niebiałkowe
W komórkach obecne są również tzw. aminokwasy niebiałkowe – nie wchodzą one w skład białek, lecz są homologamihomologami, izomeramiizomerami lub pochodnymi aminokwasów białkowych. Aminokwasy niebiałkowe występują najczęściej w roślinach (np. allicyna) i mikroorganizmach (np. D‑aminokwasy), a nieliczne u zwierząt (beta‑alanina, tauryna). Niektóre aminokwasy niebiałkowe roślin wywołują u zwierząt zaburzenia czynności życiowych, np. latyryzmlatyryzm.
Do aminokwasów niebiałkowych należą m.in.: homocysteina, hydroksyprolina, karnityna, kwas gamma‑aminomasłowy (GABA), ornityna, cytrulina i kwas argininobursztynowy, penicylamina oraz sarkozyna.
Biologiczne funkcje wybranych aminokwasów niebiałkowych
Słownik
związki kompleksowe charakteryzujące się wysoką trwałością; powstają przez połączenie substancji organicznej z pierwiastkiem metalu; są szeroko stosowane m.in. w analizie chemicznej i w zatruciach metalami ciężkimi; chelatem są np.: zielony barwnik roślinny – chlorofil, barwnik czerwonych ciałek krwi – hem
właściwość obiektu polegająca na tym, że nie pokrywa się on ze swoim odbiciem w płaskim zwierciadle — obiekt i jego odbicie mają się tak do siebie, jak lewa ręka w stosunku do prawej; właściwość tę mają cząsteczki niektórych związków chemicznych, zwane związkami chiralnymi
cykl reakcji u zwierząt ureotelicznych prowadzący do wytworzenia mniej toksycznego mocznika (HIndeks dolny 22NCONHIndeks dolny 22) z dwutlenku węgla oraz toksycznego amoniaku pochodzącego z przemian aminokwasów białkowych
usunięcie grupy metylowej
izomery przestrzenne, których cząsteczki mają się tak do siebie, jak przedmiot do swego odbicia w zwierciadle płaskim; cząsteczki enancjomerów są chiralnechiralne; mają takie same właściwości fizyczne i chemiczne, różnią się jedynie kierunkiem skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego liniowo; odmiany lewoskrętne oznaczane są symbolem minus (–), a prawoskrętne symbolem plus (+); zachowują się odmiennie w środowisku chiralnym, np. w organizmach żywych
tripeptyd złożony z kwasu glutaminowego, cysteiny i glicyny; występuje we wszystkich tkankach roślinnych i zwierzęcych; dzięki odwracalnej reakcji odrywania lub przyłączania elektronów może działać w ustroju jako układ oksydo‑redukcyjny, chroniący grupy –SH białek przed utlenieniem; bierze udział w procesie oddychania; jest koenzymem niektórych enzymów oksydo‑redukcyjnych
hormon tkankowy z grupy amin biogennych, produkt dekarboksylacji histydyny; magazynowana w komórkach tucznych w formie nieczynnej; uwalniana pod wpływem wielu czynników (np. zmiany temperatury i pH) oraz procesów uszkadzających tkanki (np. reakcja antygen–przeciwciało); wiąże się ze swoistymi receptorami; podczas reakcji zapalnych rozszerza naczynia krwionośne oraz zwiększa ich przepuszczalność
grupa globularnych białek bogatych w reszty argininy i lizyny, co nadaje im właściwości zasadowe; histony występują w jądrach komórkowych (w chromosomach) roślin i zwierząt w kompleksie z DNA zwanym chromatyną (stanowią 25–40% masy chromatyny); duża zawartość dodatnio naładowanych grup aminowych histonów neutralizuje oddziaływania ujemnie naładowanych grup fosforanowych DNA; daje to możliwość nawinięcia się cząsteczek DNA wokół białek histonowych i upakowania długich nici DNA
związki organiczne należące do tego samego szeregu homologicznego
związki chemiczne o cząsteczkach nieróżniących się od siebie ani masą, ani liczbą atomów, ani też ich rodzajem, a różniące się sposobem lub kolejnością powiązania tych atomów lub też rozmieszczeniem ich w przestrzeni
amina biogenna, produkt dekarboksylacji aminokwasu lizyny; powstaje w procesach gnilnych ciał białkowych (np. mięsa), głównie pod wpływem enzymów bakteryjnych; jest trująca
witamina z grupy B (BIndeks dolny 55), składnik koenzymu A; rozpowszechniona w świecie roślin, zwierząt i drobnoustrojów; w większych ilościach występuje w drożdżach, wątrobie, żółtku jaj, mleku
choroba pojawiająca się po spożyciu zbyt dużej ilości nasion roślin strączkowych z rodzaju groszek (Lathyrus); neurotoksyny zawarte w tych roślinach powodują porażenie mięśni kończyn dolnych u człowieka lub kończyn tylnych u zwierząt, ogólną słabość mięśniową i sztywność mięśni szkieletowych
enzymy degradujące białka poprzez hydrolizę wiązań peptydowych; w miejscu aktywnym mają resztę seryny; zalicza się do nich m.in. chymotrypsynę i trypsynę
enteroamina, 5‑hydroksytryptamina; monoamina, ważny przekaźnik nerwowy (neuroprzekaźniki), jest hormonem tkankowym; występuje w obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym, ale też poza nim; współdziała w regulacji snu, odpowiada za ciśnienie krwi, apetyt i funkcjonowanie układu pokarmowego
witamina biorąca udział w przemianie kwasu linolowego i linolenowego, będąca koenzymem enzymów biorących udział w przemianie aminokwasów oraz odgrywająca rolę w syntezie serotoniny i amin katecholowych; pirydoksyna występuje w produktach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego (otręby ryżowe, kiełki zbóż, seler, sałata zielona, papryka, mięso), a także w drożdżach; niedobór witaminy B prowadzi m.in. do wystąpienia osłabienia, zaburzeń snu, niedokrwistości, objawów zaburzeń nerwów rdzeniowych i depresji, powstania złogów szczawianu wapnia i wzrostu ilości kwasu szczawiowego w osoczu i moczu