Aminohappoja ovat tärkeitä biologiassa, biokemiassa ja lääketieteessä. Niitä pidetään polypeptidien ja proteiineja.
Opi niiden kemiallisesta koostumuksesta, toiminnoista, lyhenteistä ja ominaisuuksista.
Aminohappoja
- Aminohappo on orgaaninen yhdiste, jolle on tunnusomaista, että karboksyyliryhmä, aminoryhmä ja sivuketju on kiinnittynyt keskeiseen hiiliatomiin.
- Aminohappoja käytetään edeltäjinä muille kehon molekyyleille. Aminohappojen yhdistäminen muodostaa polypeptidejä, joista voi tulla proteiineja.
- Aminohapot valmistetaan geneettisestä koodista eukaryoottisolujen ribosomeissa.
- Geneettinen koodi on soluissa valmistettujen proteiinien koodi. DNA muunnetaan RNA: ksi. Kolme emästä (adeniinin, urasiilin, guaniinin ja sytosiinin yhdistelmät) koodittavat aminohappoa. Useimmille aminohapoille on enemmän kuin yksi koodi.
- Jotkut aminohapot eivät välttämättä ole organismin valmistama. Näiden "välttämättömien" aminohappojen on oltava läsnä organismin ruokavaliossa.
- Lisäksi muut metaboliset prosessit muuntavat molekyylit aminohapoiksi.
Aminohapon määritelmä
Aminohappo on eräänlainen Luomu happo, joka sisältää funktionaalisen karboksyyliryhmän (-COOH) ja amiinifunktionaalisen ryhmän (-NH2) samoin kuin sivuketju (merkitty nimellä R), joka on spesifinen yksittäiselle aminohapolle. Kaikista aminohapoista löytyvät alkuaineet ovat hiili, vety, happi ja typpi, mutta niiden sivuketjut voivat sisältää myös muita alkuaineita.
Aminohappojen lyhennetty merkintä voi olla joko kolmen kirjaimen lyhenne tai yhden kirjaimen. Esimerkiksi valiini voi olla merkitty V: llä tai valilla; histidiini on H tai hänen.
Aminohapot voivat toimia yksinään, mutta toimivat yleisemmin monomeereinä suurempien molekyylien muodostamiseksi. Muutaman aminohapon yhdistäminen toisiinsa muodostaa peptidejä, ja monien aminohappojen ketjua kutsutaan polypeptidiksi. Polypeptidejä voidaan modifioida ja yhdistää proteiineiksi.
Proteiinien luominen
Prosessi proteiinien tuottamiseksi RNA-templaatin perusteella kutsutaan käännökseksi. Se esiintyy solujen ribosomeissa. Proteiinien tuotantoon osallistuu 22 aminohappoa. Näiden aminohappojen katsotaan olevan proteinogeenisiä. Proteinogeenisten aminohappojen lisäksi on joitain aminohappoja, joita ei löydy mistään proteiineista. Esimerkki on välittäjäaine gamma-aminovoihappo. Tyypillisesti ei-proteinogeeniset aminohapot toimivat aminohappojen metaboliassa.
Geneettisen koodin käännös sisältää 20 aminohappoa, joita kutsutaan kanonisiksi aminohapoiksi tai tavanomaisiksi aminohapoiksi. Jokaista aminohappoa kohti kolmen mRNA-tähteen sarja toimii kodonina translaation aikana (geneettinen koodi). Kaksi muuta proteiineista löytynyttä aminohappoa ovat pyrrolysiini ja selenosysteiini. Nämä koodataan erityisesti, yleensä mRNA-kodonilla, joka muuten toimii lopetuskodonina.
Yleiset kirjoitusvirheet: aminohappo
Esimerkkejä aminohapoista: lysiini, glysiini, tryptofaani
Aminohappojen toiminnot
Koska aminohappoja käytetään proteiinien rakentamiseen, suurin osa ihmiskehosta koostuu niistä. Niiden runsaus on toiseksi suurin veteen nähden. Aminohappoja käytetään rakentamaan monenlaisia molekyylejä ja niitä käytetään välittäjäaine ja lipidien kuljetus.
Aminohapon kiraalisuus
Aminohapot kykenevät kiraalisuus, jolloin funktionaaliset ryhmät voivat olla C-C-sidoksen molemmin puolin. Luonnollisessa maailmassa suurin osa aminohapoista on L-isomeerit. On olemassa muutamia esimerkkejä D-isomeereistä. Esimerkki on polypeptidi gramicidiini, joka koostuu D- ja L-isomeerien seoksesta.
Yhden ja kolmen kirjaimen lyhenteet
Aminohapot yleisimmin biokemiassa muistettavat ja kohdatut ovat:
- Glysiini, Gly, G
- Valine, Val, V
- Leucine, Leu, L.
- Isoeucine, Leu, L.
- Proline, Pro, P
- Treoniini, Thr, T
- Kysteiini, Cys, C
- Metioniini, Met, M
- Fenyylialaniini, Phe, F
- Tyrosine, Tyr, Y
- Tryptofaani, Trp, W
- Arginiini, Arg, R
- Aspartaatti, Asp, D
- Glutamaatti, Glu, E
- Aparagiini, Asn, N
- Glutamiini, Gln, Q
- Aparagiini, Asn, N
Aminohappojen ominaisuudet
Aminohappojen ominaisuudet riippuvat niiden R-sivuketjun koostumuksesta. Yksikirjaimisten lyhenteiden käyttö:
- Polaarinen tai hydrofiilinen: N, Q, S, T, K, R, H, D, E
- Ei-polaarinen tai hydrofobinen: A, V, L, I, P, Y, F, M, C
- Sisältää rikkiä: C, M
- Vety sitoutuminen: C, W, N, Q, S, T, Y, K, R, H, D, E
- Ionisoimaton: D, E, H, C, Y, K, R
- Syklinen: P
- Aromaattiset: F, W, Y (H myös, mutta ei näytä paljon UV-imeytymistä)
- Alifaattiset: G, A, V, L, I, P
- Muodostaa disulfidisidoksen: C
- Hapan (positiivisesti ladattu neutraalissa pH: ssa): D, E
- Emäksinen (negatiivisesti ladattu neutraalissa pH: ssa): K, R