Asam amino protein

20 asam amino dan strukturnya

Apa itu asam amino?

Itu asam amino Mereka adalah senyawa organik yang membentuk protein, yang merupakan rantai asam amino. Seperti namanya, ini mengandung kedua kelompok dasar (amino, NH2) dan gugus asam (karboksil, coOH).

Subunit ini adalah kunci pembentukan ratusan ribu protein berbeda dalam organisme yang berbeda seperti bakteri dan gajah atau jamur dan pohon.

Lebih dari 200 asam amino yang berbeda telah dijelaskan, tetapi para sarjana subjek telah menentukan bahwa protein dari semua makhluk hidup (sederhana atau kompleks) selalu dibentuk oleh 20 yang sama, yang bergabung bersama untuk membentuk karakteristik karakteristik sekuens linier karakteristik karakteristik.

Karena semua asam amino memiliki "kerangka" utama yang sama, rantai samping mereka yang membedakan mereka; Oleh karena itu, molekul -molekul ini dapat dipahami sebagai "alfabet" di mana bahasa struktur protein "tertulis".

Kerangka umum untuk 20 asam amino terdiri dari gugus karboksil (COOH) dan gugus amino (NH2) yang disatukan melalui atom karbon, yang dikenal sebagai karbon α (20 asam amino umum adalah asam α-amino).

Untuk karbon α juga bergabung dengan atom hidrogen (H) dan rantai samping. Rantai samping ini, juga dikenal sebagai grup R, bervariasi dalam ukuran, struktur, muatan listrik dan kelarutan menurut setiap asam amino yang dimaksud.

Bagaimana asam amino diklasifikasikan?

20 asam amino yang paling umum, yaitu, asam amino protein, dapat dibagi menjadi dua kelompok: esensial dan tidak penting. Yang tidak penting disintesis oleh tubuh manusia, tetapi hal -hal penting harus diperoleh dengan makanan dan diperlukan untuk fungsi sel.

Asam amino penting Untuk manusia dan hewan lainnya adalah 9:

- Histidin (h, miliknya)

- isoleucine (i, ile)

- Leucina (L, Leu)

- Lysina (K, Lys)

- Metionin (M, Met)

- Fenilalanin (f, phe)

- Treonina (T, THR)

- Typtophan (W, TRP) dan

- Valina (V, Val)

Asam amino tidak penting Mereka 11:

- Alanina (A, ALA)

- Arginine (R, Arg)

- Asparagina (n, asn)

- Asam Aspartat (D, ASP)

- Cysteine ​​(C, Cys)

- Asam glutamat (E, Glu)

- Glutamin (Q, GLN)

- Glycina (G, Gly)

- Prolin (P, Pro)

- serine (s, be) dan

- Tyrosine (Y, Tyr)

Selain klasifikasi ini, 20 asam amino protein (di mana mereka membentuk protein) dapat dipisahkan sesuai dengan karakteristik kelompok R mereka dalam:

- Asam amino non -polar atau alifatik: glisin, alanin, prolin, valin, leusin, isoleusin dan metionin.

- Asam amina dengan kelompok r -aromatik: Fenilalanin, tirosin dan triptofan.

- Asam amino kutub tanpa beban: Serin, treonin, sistein, asparagin dan glutamin.

- Asam amino kutub dengan beban positif: Lisin, histidin dan arginin.

- Asam amino kutub dengan beban negatif: Asam aspartat dan asam glutamat.

20 asam amino protein

Selanjutnya, mari kita lihat deskripsi singkat tentang karakteristik dan fungsi utama dari masing -masing senyawa penting ini:

1. Glycina (Gly, G)

Ini adalah asam amino dengan struktur paling sederhana, karena kelompok R -nya terdiri dari atom hidrogen (H), sehingga juga memiliki ukuran kecil. Ini pertama kali diisolasi pada tahun 1820 dari gelatin, tetapi juga sangat berlimpah dalam protein yang menyusun sutra: fibroin.

Glycina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Ini bukan asam amino esensial untuk mamalia, karena ini dapat disintesis oleh sel -sel hewan -hewan ini dari asam amino lainnya seperti serin dan treonin.

Berpartisipasi langsung dalam "saluran" di membran sel yang mengontrol lewatnya ion kalsium dari satu sisi ke sisi lain. Ini juga harus dilakukan dalam sintesis purin, porfirin dan beberapa neurotransmiter penghambat dari sistem saraf pusat.

2. Alanine (sayap, A)

Asam amino ini, juga dikenal sebagai Asam 2-aminopropanoat, Ini memiliki struktur yang relatif sederhana, karena kelompok R-nya terdiri dari gugus metil (-ch3), sehingga ukurannya juga cukup kecil.

Alanina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Ini adalah bagian dari banyak protein dan, karena dapat disintesis oleh sel -sel tubuh, itu tidak dianggap penting, tetapi secara metabolik penting. Ini sangat berlimpah di sutra fibroine, dari mana ia diisolasi untuk pertama kalinya pada tahun 1879.

Alanin dapat disintesis dari piruvat, senyawa yang diproduksi oleh rute metabolisme yang dikenal sebagai Glikolisis, yang terdiri dari degradasi glukosa untuk mendapatkan energi dalam bentuk ATP.

Dapat melayani Anda: polisakarida

Ini berpartisipasi dalam siklus glukosa-alanin, yang terjadi antara hati dan jaringan lain dari hewan, dan yang merupakan rute katabolik yang tergantung pada protein untuk pembentukan karbohidrat dan untuk mendapatkan energi.

Ini juga bagian dari reaksi transaminasi, dalam glukoneogenesis dan dalam penghambatan enzim glikolitik piruvate kinase, serta pada autophagy hati.

3. Proline (Pro, P)

Prolin (Asam pirolidin-2-karboksilat) Ini adalah asam amino yang memiliki struktur tertentu, karena kelompok R -nya terdiri dari cincin pirolidin, dibentuk oleh lima atom karbon yang disatukan bersama -sama, termasuk atom karbon α.

Prolin

Dalam banyak protein, struktur kaku asam amino ini sangat berguna untuk memperkenalkan "belokan" atau "lipatan". Begitulah kasus serat kolagen pada sebagian besar hewan vertebrata, yang dibentuk oleh banyak residu prolin dan glisin.

Pada tanaman telah terbukti berpartisipasi dalam pemeliharaan homeostasis sel, termasuk keseimbangan redoks dan keadaan energi. Ini dapat bertindak sebagai molekul pensinyalan dan memodulasi fungsi mitokondria yang berbeda, mempengaruhi proliferasi atau kematian sel, dll.

4. Valina (Val, V)

Ini adalah asam amino lain dengan kelompok alifatik R, yang terdiri dari tiga atom karbon (CH3-CH-CH3). Namanya IUPAC Asam 2-3-amino-3-butanóic, meskipun juga dapat ditemukan dalam literatur sebagai Asam α-aminovalerian.

Valina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

La Valina pertama kali dimurnikan pada tahun 1856 dari ekstrak air pankreas manusia, tetapi namanya diciptakan pada tahun 1906 mengingat kesamaan strukturalnya dengan asam yang gagah yang diekstraksi dari beberapa tanaman.

Ini adalah asam amino esensial, karena tidak dapat disintesis oleh tubuh, meskipun tampaknya tidak melakukan lebih banyak fungsi selain menjadi bagian dari struktur banyak protein globular.

Dari degradasi mereka, asam amino lainnya seperti glutamin dan alanin dapat disintesis, misalnya.

5. Leucina (Leu, L)

Leucine adalah asam amino esensial lainnya dan merupakan bagian dari gugus asam amino rantai bercabang, bersama dengan valin dan isoleusin. Grup R yang menjadi ciri senyawa ini adalah sebuah kelompok isobutil (CH2-CH3-CH3), jadi sangat hidrofobik (tolak air).

Leucina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Itu ditemukan pada tahun 1819 sebagai bagian dari protein serat otot hewan dan wol domba.

Ini sangat berlimpah dalam protein seperti hemoglobin dan berpartisipasi langsung dalam regulasi penggantian dan sintesis protein, karena merupakan asam amino aktif dari sudut pandang signage intraseluler dan ekspresi genetik. Dalam banyak kasus ini adalah penambah rasa beberapa makanan.

6. Isoleucine (ile, i)

Juga asam amino rantai bercabang, isoleusin ditemukan pada tahun 1904 dari fibrin, protein yang berpartisipasi dalam koagulasi darah.

Isoleucine (Sumber: Taekyubabo, Via Wikimedia Commons)

Seperti leusin, ini adalah asam amino esensial, yang rantai sampingnya terdiri dari rantai bercabang 4 atom karbon (CH3-CH2-CH3).

Ini sangat umum dalam protein sel, mampu mewakili lebih dari 10% dari beratnya. Ini juga bekerja dalam sintesis glutamin dan alanin, serta dalam keseimbangan asam amino rantai bercabang.

7. Metionin (bertemu, m)

Metionin, juga dipanggil γ-metil-α-aminobutyric acid, Ini adalah asam amino yang ditemukan selama dekade pertama abad kedua puluh, terisolasi dari kasein, protein yang ada dalam susu sapi.

Metionine (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Ini adalah asam amino esensial, hidrofobik, karena kelompok R-nya terdiri dari rantai alifatik dengan atom belerang (-Ch2-ch2-s-ch3).

Sangat penting untuk sintesis banyak protein, termasuk hormon, protein kulit, rambut dan hewan. Ini dipasarkan dalam bentuk drage yang berfungsi sebagai pelacur alami, berguna untuk tidur dan, di samping itu, menjaga rambut dan kuku yang baik.

8. Fenilalanin (phe, f)

Fenilalanin atau Asam β-phenyl-α-aminopropionic, Ini adalah asam amino aromatik yang kelompok R adalah cincin benzena. Ditemukan pada tahun 1879 di sebuah tanaman di keluarga Fabaceae dan hari ini diketahui bahwa itu adalah bagian dari banyak resin alami seperti polystyrene.

Phenylalanine (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Sebagai asam amino hidrofobik, fenilalanin hadir dalam hampir semua domain hidrofobik protein. Pada banyak tanaman, asam amino ini sangat penting untuk sintesis metabolit sekunder yang dikenal sebagai fenilpropanoid dan flavonoids dan flavonoid.

Dapat melayani Anda: flora dan fauna Mendoza

Pada hewan fenilalanin juga ditemukan pada peptida yang sangat penting seperti vasopresin, melanotropin dan ensefalin, semua penting untuk fungsi neuron.

9. Tyrosine (Tyr, Y)

Tyrosine (β-tohydroxyphenyl-α-aminopropionic acid) adalah asam amino aromatik lainnya, yang kelompok R adalah cincin aromatik yang terkait dengan gugus hidroksil (-OH), sehingga dapat berinteraksi dengan elemen yang berbeda. Itu ditemukan pada tahun 1846 dan umumnya diperoleh dari fenilalanin.

Tyrosine (Sumber: Neurotoger / Domain Publik, melalui Wikimedia Commons)

Ini bukan asam amino esensial, tetapi bisa jika rute biosintesisnya gagal. Ini memiliki banyak fungsi dalam tubuh manusia, di antaranya partisipasinya sebagai substrat untuk sintesis neurotransmiter dan hormon seperti adrenalin dan hormon tiroid menonjol.

Sangat penting untuk sintesis melanin, molekul yang memberi kita perlindungan terhadap sinar matahari ultraviolet. Ini juga berkontribusi pada produksi endorfin (analgesik endogen) dan antioksidan seperti vitamin E.

Itu bertindak langsung dalam fosforilasi protein, serta dalam penambahan nitrogen dan gugus sulfurasi.

10. Typtophan (TRP, W)

Asam amino ini, juga dikenal sebagai Asam 2-amino-3 -indolililpropionic, Ini adalah bagian dari kelompok asam amino esensial dan juga merupakan asam amino aromatik, karena kelompok R -nya terdiri dari kelompok indole.

Typtophan (Sumber: Pengunggah Asli adalah halaman di Wikipedia Italia. / Domain publik, melalui Wikimedia Commons)

Fungsi utamanya pada hewan harus dilakukan, selain sintesis protein, dengan sintesis serotonin, neurotransmitter, dan Melatonin, Antioksidan yang juga bekerja dalam siklus tidur dan berjaga -jaga.

Asam amino ini juga digunakan oleh sel sebagai prekursor untuk pembentukan kofaktor NAD, yang berpartisipasi dalam beberapa reaksi enzimatik reduksi oksida.

Pada tanaman, triptofan adalah salah satu prekursor utama untuk sintesis hormon tanaman Auksin, yang berpartisipasi dalam regulasi pertumbuhan, perkembangan dan fungsi fisiologis lainnya dalam organisme ini.

11. Serin (ser, s)

Serin atau Asam 2-amino-3-hydroxipropanoic, Ini adalah asam amino non -esensial yang dapat dihasilkan dari glisin. Kelompok R -nya adalah formula alkohol -ch2OH, jadi itu adalah asam amino polar tanpa beban.

Serine (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Penting dari sudut pandang fungsional dalam banyak protein esensial dan diperlukan untuk metabolisme lemak, asam lemak dan membran sel. Berpartisipasi dalam pertumbuhan sistem otot dan sistem kesehatan.

Fungsinya juga terkait dengan sintesis sistein, purin dan pirimidin (basa nitrogen), ceramide dan fosfatidilserin (membran fosfolipid). Dalam bakteri ia berpartisipasi dalam sintesis triptofan dan ruminansia dalam glukoneogenesis.

Ini adalah bagian dari situs enzim aktif dengan aktivitas hidrolitik yang dikenal sebagai Protease Serin dan juga berpartisipasi dalam fosforilasi protein lain.

12. Treonina (thr, t)

Treonine atau Asam Treo-α-Amino-β-Butyric Ini adalah asam amino esensial lainnya yang merupakan bagian dari sejumlah besar protein sel pada hewan dan tumbuhan. Itu adalah salah satu asam amino yang ditemukan terakhir (1936) dan memiliki banyak fungsi penting dalam sel, termasuk:

- Ini adalah situs gabungan untuk rantai glikoprotein karbohidrat

- Ini adalah situs pengakuan untuk protein kinase dengan fungsi spesifik

- Ini adalah bagian dari protein penting seperti yang membentuk enamel gigi, elastin dan kolagen, serta yang lainnya dari sistem saraf

- Secara farmakologis digunakan sebagai suplemen makanan, ansiolitik dan antidepresan

Treonina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Kelompok tronin R, seperti serin, mengandung kelompok -OH, jadi itu adalah alkohol struktur -ch -oh -ch3.

13. Cysteine ​​(Cys, C)

Asam amino non -esensial ini ditemukan pada tahun 1810 sebagai konstituen utama protein yang ditemukan di tanduk hewan yang berbeda.

Sistein

Kelompok R-nya terdiri dari kelompok Tiol atau Sulfhydryl (-ch2-Sh), sehingga merupakan hal mendasar untuk pembentukan jembatan disulfur intra-intermolekul dalam protein di mana ia berada, yang sangat penting untuk pembentukan struktur tiga- dimensi ini.

Asam amino ini juga berpartisipasi dalam sintesis glutathione, methodin, asam lipoat, tiamin, koenzim A dan banyak molekul penting lainnya dari sudut pandang biologis dari sudut pandang biologis. Selain itu, protein struktural yang sangat berlimpah adalah bagian dari keratin, protein yang sangat berlimpah.

14. Asparagina (asn, n)

Asparagine adalah asam amino yang tidak penting, milik kelompok asam amino kutub tanpa beban. Ini adalah asam amino yang ditemukan pertama (1806), diisolasi dari jus asparagus.

Dapat melayani Anda: fauna berbahaya: penyebab proliferasi, konsekuensi, kontrolAsparagina (Sumber: Borb, Via Wikimedia Commons)

Ini ditandai oleh grup R adalah carboxamide (-ch2-co-NH2), sehingga dapat dengan mudah membentuk jembatan hidrogen.

Itu aktif dalam metabolisme sel dan fisiologi tubuh. Ini bekerja dalam regulasi ekspresi genetik dan dalam sistem kekebalan tubuh, selain berpartisipasi dalam sistem saraf dan detoksifikasi amonium.

15. Glutamin (GLN, G)

Grup R glutamin dijelaskan oleh beberapa penulis sebagai amida rantai samping asam glutamat (-CH2-CH2-CO-NH2). Ini bukan asam amino esensial, karena ada rute untuk biosintesis Anda dalam sel hewan.

Glutamin (Sumber: Borb, Via Wikimedia Commons)

Berpartisipasi langsung dalam penggantian protein dan signage sel, ekspresi genetik dan dalam sistem kekebalan kekebalan tubuh. Ini dianggap sebagai "bahan bakar" untuk sel proliferatif dan memiliki fungsi sebagai penghambat kematian sel.

Glutamin juga berpartisipasi dalam sintesis purin, pirimidin, ornithine, sitrulin, arginin, prolin dan asparagin.

16. Lysina (Lys, K)

Lisin atau Asam ε-aminocaproic Ini adalah asam amino esensial untuk manusia dan hewan lainnya. Itu ditemukan pada tahun 1889 sebagai bagian dari kasein, gelatin, albumin telur dan protein hewani lainnya.

Lysina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

Dalam kelompoknya, R La Lisina memiliki kelompok amino yang dimuat secara positif (-CH2-CH2-CH2-CH2-NH3+) yang ditandai dengan hidrofobisnya.

Tidak hanya bertindak sebagai mikronutrien untuk sel -sel tubuh, tetapi juga metabolit untuk berbagai jenis organisme. Sangat penting untuk pertumbuhan dan remodeling otot dan juga tampaknya memiliki aktivitas antivirus, dalam metilasi protein dan modifikasi lainnya.

17. Histidin (his, h)

Ini adalah asam amino "semi-pendapatan", karena ada rute ke sintesisnya pada manusia dewasa, tetapi tidak selalu disalin kebutuhan tubuh.

Histidin

Ini adalah asam amino polar yang memiliki kelompok R yang dikenal sebagai imidazolio, yang memiliki struktur siklus dengan dua atom nitrogen yang karakteristiknya memungkinkan mereka untuk berpartisipasi dalam reaksi enzimatik yang berbeda di mana transfer proton terjadi terjadi.

Histidin berpartisipasi dalam metilasi protein, adalah bagian dari struktur hemoglobin (protein yang mengangkut oksigen dalam darah hewan), berada di beberapa dipéptida antioksidan dan merupakan prekursor molekul penting lainnya seperti histamin.

18. Arginine (Arg, R)

Asam amino ini dengan beban positif pertama kali diisolasi pada tahun 1895 dari protein tanduk beberapa hewan. Ini bukan asam amino esensial, tetapi sangat penting untuk sintesis urea, salah satu cara di mana nitrogen diekskresikan pada hewan.

Arginina (Sumber: Borb, via Wikimedia Commons)

R IS -CH2-CH2-CH2-NH-C-NH-NH2 dan bertindak sebagai antioksidan, regulator sekresi hormonal, detoksifikasi amonium, regulator ekspresi genetik, reservoir nitrogen, dalam metilasi protein, dll.

19. Asam aspartat (ASP, D)

Asam aspartat memiliki gugus R dengan gugus karboksil kedua (-CH2-COOH) dan merupakan bagian dari gugus asam amino yang dimuat negatif.

Asam aspartat

Fungsi utamanya berkaitan dengan sintesis purin, pirimidin, asparagin dan arginin dan arginin. Berpartisipasi dalam reaksi transaminasi, dalam siklus urea dan dalam sintesis inositol.

20. Asam glutamat (Glu, E)

Itu juga milik kelompok asam amino yang dimuat negatif, dengan struktur kelompok R-CH2-COOH, sangat mirip dengan asam aspartat. Ditemukan pada tahun 1866 dari gluten gandum terhidrolisis dan diketahui bahwa itu adalah bagian dari banyak protein umum di banyak makhluk hidup.

Asam Glutamat (Sumber: Borb, Via Wikimedia Commons)

Asam amino non -esensial ini memiliki banyak fungsi penting dalam sel hewan, terutama dalam sintesis glutamin dan arginin, dua asam amino protein lainnya.

Selain itu, ia adalah mediator penting dari penularan sinyal rangsang dalam sistem saraf pusat hewan vertebrata, sehingga kehadiran mereka dalam protein tertentu sangat penting untuk fungsi otak, untuk perkembangan kognitif, memori dan pembelajaran.

Referensi

1. Fonnum, f. (1984). Glutamat: neurotransmitter di otak mamalia. Jurnal Neurokimia, 18 (1), 27-33.
2. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
3. Szabados, l., & Savoure, a. (2010). Prolin: asam amino multifungsi. Tren Ilmu Tanaman, 15 (2), 89-97.
4. Wu, g. (2009). Asam Aminino: Metabolisme, Fungsi, dan Nutrisi. Asam amino, 37 (1), 1-17.
5. Wu, g. (2013). Asam amino: biokimia dan nutrisi. CRC Press.