THEMEN

Aminosäuren: was sie sind

Aminosäuren: was sie sind

Wir hören oft davonAminosäuren(auch fälschlicherweise Aminosäuren genannt) aber was sind sie und wofür sind sie?

Aminosäuren und Proteine: einfache Erklärung

Hier ist die einfache Erklärung: dieAminosäuren sind die Bestandteile von Proteinen. Viele miteinander verbundene Aminosäuren beleben sehr komplexe molekulare Verbindungen: Hormone, Proteine, Enzyme ... In Grundschulen sprechen wir darüber Aminosäuren wie "Ziegel", die zusammen große molekulare Strukturen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften erzeugen.

Die strukturellen und funktionellen Eigenschaften von Proteinen hängen von der Aminosäuresequenz ab.

Aminosäuren: was sie sind

Was sind Aminosäuren?
Sie sind eine Familie organischer Verbindungen.

Wir sprechen von organischen Molekülen, die durch eine Aminogruppe (-NH) gekennzeichnet sind2) und eine Carboxylgruppe (-COOH).

Jede Aminosäure hat einen chiralen Kohlenstoff, der einen Wasserstoff, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe und eine R-Gruppe bindet. Diese R-Gruppe stellt eine Variable dar und bestimmt die chemischen Eigenschaften der betreffenden Aminosäure.

Glycin, die einfachste Aminosäure, hat kein chirales Atom und keine optischen Eigenschaften.

Abhängig vom pH-Wert der chemischen Umgebung können die beiden Gruppen (als N-terminale bzw. C-terminale bezeichnet) in neutraler oder ionisierter Form vorliegen (mit einer positiven Nettoladung am N-Stickstoff und einer negativen Nettoladung am zweiten Sauerstoff der Carboxylgruppe).

Alle Aminosäuren sindamphotere MoleküleoderZwitterionen. Dieser Begriff wird verwendet, um in einem Molekül das gleichzeitige Vorhandensein einer Säuregruppe (-COOH) und einer basischen Gruppe (-NH) anzuzeigen2).

L-Aminosäuren

Alle Aminosäuren von biologischem Interesse liegen in der L-Konfiguration vor. Das heißt, sie sind mit einer bestimmten optischen Aktivität ausgestattet (Linkshänder haben die Eigenschaft, die Schwingungsebene von polarisiertem Licht nach links zu drehen).

Aminosäuren: was sie sind

DasAminosäurenSie sind sehr zahlreich. Die am häufigsten in Proteinen vertretenen sind 20, es gibt jedoch viele andere relevante Aminosäuren.

Basierend auf der R-Gruppe können Aminosäuren klassifiziert werden als:

  • Unpolare (hydrophobe Aminosäuren)
  • Polar (kostenlos)
  • Negativ geladene Aminosäuren (Säuren)
  • Positiv geladene Aminosäuren (basisch)

Beim SehenWas sind Aminosäuren?Wir werden diese Klassifizierung verwenden.

Bitte beachten Sie: Es ist unangemessen, davon zu sprechenessentielle Aminosäurenweil alle für die biologische Aktivität wesentlich sind.

Unpolare Aminosäuren

  • Glycin
  • Alanine
  • Leucin
  • Isoleucin
  • Proline
  • Methionin
  • Tryptophan
  • Phenylalanin
  • Valina

Polare Aminosäuren

  • Serine
  • Threonin
  • Cystein
  • Asparagin
  • Glutamin
  • Tyrosin

Basische Aminosäuren

  • Lysin
  • Arginin
  • Histidin

Saure Aminosäuren

  • Aspartieren
  • Glutamat

Diese Klassifizierung ist wichtig. Auf den ersten Blick wird Ihnen klar, dass unpolare Aminosäuren für hydrophobe Wechselwirkungen verantwortlich sind (außer Glycin). Polare Aminosäuren können Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, während basische und saure Aminosäuren mit Sauerstoff und Stickstoff Ionenbindungen eingehen können.

Die oben aufgeführten schwachen Wechselwirkungen (Wasserstoffbrücken, hydrophobe Wechselwirkungen und Ionenbindungen) stabilisieren die Strukturen von Proteinen.

Von den aufgeführten Aminosäuren sind Methionin und Cystein die einzigen, die ein Schwefelmolekül enthalten.

Cystein spielt eine grundlegende Rolle bei der Stabilisierung der Struktur von Proteinen. Zwei oxidierende Cysteine ​​können eine Disulfidbrücke bilden, dh eine kovalente Bindung zwischen den beiden Resten.

Andere Klassifikationen von Aminosäuren beziehen sich genau auf Schwefelaminosäuren (Cystein und Methionin) und auf aromatische (Tyrosin, Tryptophan und Phenylalanin).

Was sind die essentiellen Aminosäuren?

Wie bereits erwähnt, ist es in der Chemie unmöglich, darüber zu sprechenessentielle Aminosäuren. Zu den 20 häufigsten Aminosäuren kommen viele andere hinzu, die für die Struktur und Funktion von Proteinen gleichermaßen wichtig sind. Unter den vielen, die wir erwähnen:

  • 4-Hydroxyprolin
  • 5-Hydroxylysin
  • γ-Carboxyglutamat
  • Ornithin
  • Citrullin
  • Homocystein
  • Selenocystein

Auf dem Gebiet der menschlichen Ernährung sprechen wir vonessentielle Aminosäurenunter Bezugnahme auf diese neun Aminosäuren, die unser Körper nicht unabhängig synthetisieren kann und die daher mit der Nahrung eingeführt werden müssen.

Was sind die essentiellen Aminosäuren für die menschliche Ernährung?
Die vollständige Liste ändert sich je nach Alter. Für Erwachsene:

  1. Phenylalanin
  2. Isoleucin
  3. Histidin
  4. Leucin
  5. Lysin
  6. Methionin
  7. Threonin
  8. Tryptophan
  9. Valina

Während der Kindheit werden Cystein, Tyrosin und Arginin ebenfalls in die Liste der essentiellen Aminosäuren aufgenommen.

Denn wenn es um die menschliche Ernährung geht, ist dieessentielle Aminosäurensind sie so wichtig?

Warum eine SingleAminosäureFehlt es, kann die Produktion eines ganzen Proteins ausgeschlossen werden. Die essentiellen Aminosäuren in unserem Organismus wirken auslimitierende Reagenzien. Wenn eines davon fehlt, wird die Produktion eines Proteins gestoppt, selbst wenn die anderen Aminosäuren im Überfluss vorhanden sind.

In welchen Lebensmitteln sind essentielle Aminosäuren enthalten?

Die Lebensmittel, die essentielle Aminosäuren enthalten, sind tierischen Ursprungs (edle Proteine): Fleisch, Fisch, Eier und Milch. Pflanzliche Proteine ​​können eine gute Quelle für essentielle Aminosäuren sein, aber Ergänzungen sind erforderlich.

Zum Beispiel haben Maisproteine ​​einen Mangel an Lysin und Tryptophan. Reisproteine ​​haben einen Mangel an Lysin und Threonin. Weizenmehlproteinen fehlt Lysin, während Sojaproteinen Methioninmangel aufweisen.


Video: PROTEINE UND AMINOSÄUREN. Biologie. Genetik und Entwicklungsbiologie (September 2021).