Аминокиселините са градивните елементи за протеините, ензимите, хормоните и невротрансмитерите, които тялото ви произвежда. Всички аминокиселини имат обща структура, съставена от четири групи молекули: централен алфа-въглерод с водороден атом, аминна група, карбоксилна група и странична верига. Вашето тяло има 20 различни вида аминокиселини, които са идентични, с изключение на техните странични вериги, които се различават по афинитета си към вода, заряд и молекулен състав.
Обща структура на аминокиселините
Аминокиселините съдържат водороден атом; положително заредена аминова група, която съдържа един азотен и три водородни атома; и отрицателно заредена карбоксилна група, която съдържа един въглерод и два кислородни атома. Тези молекули, заедно с променливата група на страничната верига, са свързани с централния алфа въглерод. Положителният заряд на аминовата група е привлечен към отрицателно заредената карбоксилна група на други аминокиселини. Връзката на няколко от тези аминокиселини образува основата на веригата на аминокиселините. Тази верига се сгъва и взаимодейства със страничните вериги на други аминокиселинни основи, за да образува триизмерен протеин.
Хидрофобни аминокиселини
Странична верига, съдържаща дълга струва въглерод и водород ще отблъсква водата и ще образува връзки с други водоотблъскващи или хидрофобни странични вериги. Този куп хидрофобни аминокиселини създава стабилна, физически устойчива протеинова структура, която не се разтваря във вода. Колагенът, структурен протеин в тъканите, включително кожата, сухожилията и връзките, има сравнително голям процент хидрофобни аминокиселини. Обратно, протеините, които влизат в контакт с вода, като хемоглобина в кръвта ви, имат относително висок дял на хидрофилни или привличащи водата аминокиселини.
Зареждане на аминокиселина
Страничните вериги на някои аминокиселини имат положителен или отрицателен заряд, което помага да се формира силно взаимодействие с противоположно заредени молекули. Например, свързващото място за ATP, отрицателно заредена молекула, може да съдържа много положително заредени аминокиселини, за да улесни силната връзка с протеина. Електрическият заряд на тези аминокиселини също ги прави водоразтворими, което може да бъде от съществено значение за правилното функциониране. Например, хората със сърповидноклетъчна анемия имат мутация, при която една от техните протеинови вериги на хемоглобин има незаредена аминокиселина вместо отрицателно заредена аминокиселина. Това изкривява формата на протеина и червените кръвни клетки не могат да свързват и транспортират кислород.
Аминокиселини със сяра
Цистеинът и метионинът са двете аминокиселини, които имат сяра в страничните си вериги. Сярната молекула на цистеин може да се свърже със сярната молекула на друг цистеин, създавайки силна връзка, която е хидрофобна и помага да се поддържа структурната цялост на протеина. Кератинът, основният структурен протеин в косата и ноктите ви, съдържа много цистеинови аминокиселини. Въпреки че молекулата на сярата в метионина не е в състояние да се свърже с други сяра, тя помага да се улесни прехвърлянето на молекулите в метаболитни процеси, включително разграждането на протеини и въглехидратния метаболизъм.
