Аминокислоты являются строительными блоками для белков, ферментов, гормонов и нейротрансмиттеров, которые производит ваше тело. Все аминокислоты имеют общую структуру, состоящую из четырех групп молекул: центрального альфа-углерода с атомом водорода, аминной группы, карбоксильной группы и боковой цепи. Ваше тело имеет 20 различных типов аминокислот, которые идентичны, за исключением их боковых цепей, которые отличаются сродством к воде, зарядом и молекулярным составом.
Общая структура аминокислот
Аминокислоты содержат атом водорода; положительно заряженная аминогруппа, которая содержит один атом азота и три атома водорода; и отрицательно заряженная карбоксильная группа, которая содержит один атом углерода и два атома кислорода. Эти молекулы вместе с переменной группой боковых цепей связаны с центральным альфа-углеродом. Положительный заряд аминогруппы притягивается к отрицательно заряженной карбоксильной группе других аминокислот. Связывание нескольких из этих аминокислот образует основу аминокислотной цепи. Эта цепь складывается и взаимодействует с боковыми цепями других аминокислотных цепей, образуя трехмерный белок.
Гидрофобные аминокислоты
Боковая цепь, содержащая длинный ряд атомов углерода и водорода, будет отталкивать воду и образовывать связи с другими водоотталкивающими или гидрофобными боковыми цепями. Этот кластер гидрофобных аминокислот создает стабильную, физически прочную белковую структуру, которая не растворяется в воде. Коллаген, структурный белок в тканях, включая кожу, сухожилия и связки, содержит относительно большую долю гидрофобных аминокислот. С другой стороны, белки, которые вступают в контакт с водой, такие как гемоглобин в вашей крови, содержат относительно высокую долю гидрофильных или привлекающих воду аминокислот.
Аминокислотный заряд
Боковые цепи некоторых аминокислот имеют положительный или отрицательный заряд, который помогает сформировать сильное взаимодействие с противоположно заряженными молекулами. Например, сайт связывания для АТФ, отрицательно заряженной молекулы, может содержать много положительно заряженных аминокислот, чтобы способствовать усилению прочной связи с белком. Электрический заряд этих аминокислот также делает их водорастворимыми, что может иметь важное значение для правильного функционирования. Например, люди с серповидноклеточной анемией имеют мутацию, при которой одна из их белковых цепей гемоглобина имеет незаряженную аминокислоту вместо отрицательно заряженной аминокислоты. Это искажает форму белка, и эритроциты не могут связывать и транспортировать кислород.
Аминокислоты с серой
Цистеин и метионин - две аминокислоты, которые имеют серу в боковых цепях. Молекула серы цистеина может связываться с молекулой серы другого цистеина, создавая прочную связь, которая является гидрофобной и помогает поддерживать структурную целостность белка. Кератин, основной структурный белок в ваших волосах и ногтях, содержит много аминокислот цистеина. Хотя молекула серы в метионине не может связываться с другими серами, она помогает облегчить передачу молекул в метаболических процессах, включая расщепление белка и углеводный обмен.
