Kimia e aminoacideve
Aminoacidet kanë një rëndësi të madhe në proceset kimike të organizmave të gjallë (biokimi), pasi ato janë blloqet ndërtuese të proteinat (peptide dhe proteina). Njëzet e dy aminoacide janë të koduara në materialin gjenetik (gjenom), nga i cili jetik proteinat prodhohen. Këto njëzet e dy aminoacide njihen si aminoacide proteinogene.
Aminoacidet lidhen së bashku në zinxhirë dhe varësisht nga gjatësia e një zinxhiri aminoacidesh, ato quhen ose peptide (deri në 100 aminoacide) ose proteinat (më shumë se 100 aminoacide). Aminoacidet proteinogenike ndahen në grupe të ndryshme në varësi të vargjeve anësore reaktive që kanë. Kjo gjithashtu rezulton në vetitë e ndryshme kimike-fizike të aminoacideve.
Për shembull, nëse një aminoacid ka vetëm një zinxhir anësor të gjatë jo-polar, kjo ndikon, ndër të tjera, në vetitë e tretshmërisë së aminoacidit. Përveç kësaj, vlera e pH (masa e karakterit acid ose themelor të një tretësire ujore) luan një rol të rëndësishëm për vetitë e zinxhirit anësor, pasi zinxhiri anësor sillet ndryshe kur është i ngarkuar ose i pa ngarkuar. Për shembull, në tretësit polarë, zinxhirët anësorë të ngarkuar e bëjnë një aminoacid më të tretshëm, ndërsa zinxhirët anësorë të pa ngarkuar e bëjnë aminoacidin më të pazgjidhshëm.
Në proteina, shumë aminoacide të ngarkuara ndryshe janë të bashkangjitura njëra me tjetrën, duke i bërë disa sektorë më hidrofilikë (tërheqës të ujit) ose hidrofobik (largues të ujit). Për këtë arsye, palosja dhe aktiviteti i Enzimat (katalizatorët e reaksioneve biokimike, përmbushin funksione të rëndësishme në metabolizëm) varet nga vlera e pH. Po kështu, ngarkesat dhe sjellja e shpërbërjes së zinxhirëve anësorë shpjegojnë pse proteinat mund të denatyrohen nga solucione fort acide ose themelore.
Aminoacidet njihen gjithashtu si të ashtuquajturat zwitterions sepse ato mund të mbajnë ngarkesa të ndryshme në varësi të mjedisit (ngarkesa pozitive ose negative). Ky fenomen është për shkak të dy grupeve funksionale të një aminoacidi, dmth. Amino dhe grupit karboksil. E thjeshtuar, mund të kujtohet se një aminoacid i tretur në një tretësirë acid mbart një ngarkesë pozitive dhe një aminoacid në një tretësirë alkaline mbart një ngarkesë negative.
Në një tretësirë ujore neutrale aminoacidet janë njëlloj të pranishme në formë ngarkese pozitive dhe negative. Kontakti me nxehtësinë, acidet dhe alkalet mund të shkatërrojë proteinat ose zinxhirët e aminoacideve dhe t'i bëjë ato të papërdorshme. Klasifikimi i aminoacideve proteinogenike në aminoacide polare ose jo-polare bazohet gjithashtu në grupet funksionale.
Sidoqoftë, klasifikimi sipas vetive kimike-fizike të aminoacideve individuale nuk bazohet vetëm në polaritet, por edhe në karakter, dhëmballë masa, hidrofobiciteti (veti e neveritshme ndaj ujit), aciditeti ose baziteti (aminoacidet acide, bazike ose neutrale) dhe vetitë elektrike të aminoacideve. Përveç aminoacideve proteinogenike, ekziston edhe një numër i madh (më shumë se 400) aminoacide që nuk ndodhin në proteina, të ashtuquajturat aminoacide jo-proteineogjene. Shembuj të këtyre janë L-tiroksinë (hormoni i tiroides), GABA (frenues) neurotransmitter), ornitin (ndërmjetës metabolik në ure cikli), dhe shumë të tjerë.
Shumica e aminoacideve jo-proteineogjene rrjedhin nga aminoacidet proteinogene. Secili prej 20 aminoacideve proteinogene ka të paktën dy atome karboni (atome C). Ky atom karboni është thelbësor për klasifikimin e aminoacidit përkatës.
Kjo do të thotë që atomi i karbonit në të cilin është i bashkuar amino grupi përcakton se cila klasë e aminoacidit është. Sidoqoftë, ka edhe aminoacide në të cilat përfaqësohen disa grupe amino. Në raste të tilla, atomi i karbonit, amino grupi i të cilit është më afër karbonit karboks, përcakton se cila klasë e aminoacidit është.
Në përgjithësi, bëhet një dallim midis alfa-aminoacideve, beta-aminoacideve dhe gama-aminoacideve: Brenda klasave individuale aminoacidet kanë një strukturë të ngjashme, por ndryshojnë në strukturën e zinxhirit anësor të tyre. Janë përbërësit individualë të zinxhirëve anësorë që janë përgjegjës për sjelljen e aminoacidit në mjedise acide ose bazike. Në natyrë, ka rreth njëzet aminoacide, ndërsa vetë njeriu mund të ndërtojë vetëm disa aminoacide në mënyrë të pavarur.
Aminoacidet të cilat vetë trupi nuk është i aftë t’i formojë quhen aminoacide thelbësore. Njerëzit duhet të marrin këto aminoacide përmes ushqimit. Aminoacidet thelbësore në njerëzit e rritur janë: Aminoacide cisteina nuk është thelbësore në kuptimin e vërtetë, por është e domosdoshme si një burim i squfuri për trupin e njeriut.
Tek foshnjat, histidina dhe arginina janë gjithashtu thelbësore. Aminoacidet mund të formojnë kombinime të ngjashme me zinxhirin me njëri-tjetrin. Dikush flet për molekulat e proteinave (proteina).
Kombinimet e aminoacideve përcaktojnë se si funksionon një proteinë dhe cili është funksioni i saj kryesor. Kombinimi i aminoacideve nuk është arbitrar. Givenshtë dhënë (koduar) në gjenin përkatës.
Gjithmonë tre palë bazë, të cilat janë rregulluar në një mënyrë të caktuar, korrespondojnë me një fjalë të ashtuquajtur kod (= kodon). Ky kodon përfaqëson manualin e ndërtimit për aminoacidin përkatës. - Leucine
- Isoleucine
- Metionina
- threonine
- Valine
- Lysine
- fenilalanine
- Dhe triptofani.
- Alfa-aminoacidet: Grupi amino i kësaj klase të aminoacideve mund të gjendet në atomin e dytë të karbonit. Një emër tjetër për këto aminoacide është acidet 2-aminokarboksilike (emri IUPAC). Përfaqësuesi më i rëndësishëm i kësaj klase është glikina aminoacide, e cila ka një strukturë mjaft të thjeshtë.
Të gjithë aminoacidet që janë të rëndësishëm për organizmin e njeriut klasifikohen sipas strukturës së tyre si alfa-aminoacide. Në këtë rast flitet për të ashtuquajturat aminoacide proteinogene. Ato janë blloqet ndërtuese nga të cilat janë ndërtuar të gjitha proteinat.
- Beta-aminoacidet: Klasa e beta-aminoacideve karakterizohet nga fakti që grupi i tyre amino është i vendosur në atomin e tretë të karbonit. Termi IUPAC "Acidet 3-aminokarboksilike" përdoret gjithashtu sinonimisht për këtë klasë. - Gamma-aminoacidet: Grupi amino i të gjithë aminoacideve nga grupi gama është i lidhur me atomin e katërt të karbonit.
Struktura e aminoacideve të kësaj klase ndryshon në mënyrë të konsiderueshme nga struktura e aminoacideve proteinogene. Emërtimi IUPAC i këtij grupi është acide 4-aminokarboksilike. Megjithëse gama-aminoacidet nuk përdoren në organizmin njerëzor për sintezën e proteinave, disa përfaqësues të kësaj klase mund të gjenden tek njerëzit. Përfaqësuesi më i thjeshtë i këtij grupi, acidi gama-aminobutirik (shkurt GABA), shërben si një frenues neurotransmitter (lajmëtar) në sistemi nervor.
