מהי חומצת אמינו? מאפיינים של סוג זה של מולקולות

מנקודת מבט ביולוגית, חומצת אמינו היא מולקולה המכילה קבוצת אמינו וקבוצת קרבוקסיל במבנה הפיזי שלה. תרכובת אורגנית זו היא הבסיס לחלבונים.

אם נסתכל על המושג חומצת אמינו מנקודת מבט פיזיולוגית גרידא, זה יכול להשאיר אותנו מעט קרים, אך הדברים מעניינים כאשר אנו יודעים כי, למשל, חלבונים הם המולקולות הנפוצות ביותר בכל גוף האדם, מכיוון שהם מייצגים 50% מהמשקל היבש של כל רקמות.

חומרים מזינים אלה ניתן למצוא בכל התאיםכך שהם מרכיבים איברים, שרירים, רקמות, שיער ועור. ניתן לומר כי יחד עם חומצות גרעין (RNA ו- DNA), חלבונים הם בסיס חייהם של כל היצורים החיים.

לפיכך, חומצות אמינו ממלאות תפקיד מהותי במושג ה"קיום "האנושי ושל כל האורגניזמים כפי שאנו מכירים אותו כיום. אם אתה רוצה לדעת מהי חומצת אמינו ומהם סוגיה, המשך לקרוא.

• מאמר קשור: "הבדלים בין DNA ו- RNA"

מהי חומצת אמינו? קידוד החיים

הגדרנו כבר את המונח מנקודת מבט פיזית גרידא, אך ניתן לשים לב לגישה פונקציונאלית יותר לומר שכל חומצת אמינו היא "לבנה" נוספת בבניית יסודות הבניין, במקרה זה, כל אחד חלבונים שיהפכו בהמשך לחלק מהתאים, אשר יהוו את הרקמות שיולידו את הגוף המורכב מאוד בן אנוש.

מבני חלבון אלה החיוניים לקיום הם שרשראות פולימריות המורכבות מחומצות אמינו המקושרות על ידי קשרי פפטיד.כלומר, קבוצת האמינו (-NH2) של אחת המחוברת לקבוצת הקרבוקסיל (-COOH) של אחרת. הקשר הנובע מאיחוד זה של שתי המולקולות מקבל שם כימי CO-NH, ובתוך כך אובדת מולקולת מים (H2O). מבלי להיכנס לעולם המורכב של הכימיה האורגנית, נגביל את עצמנו לומר כי סוג זה של קשר מציג מאפיינים ביניים בין כפול לחד.

לאחר שהגדרנו באופן מדויק כיצד חומצות אמינו מתקשרות ליצירת חלבונים, הגיע הזמן להגדיר את סוגי חומצות האמינו הקיימות בטבע.

סוגי חומצות אמינו

מובן מאליו שכל חומצות האמינו הן חלק מחלבונים, ולכן הסיווג הפשוט והמהיר ביותר שלהן הוא בין "חיוני" ל"לא חיוני ". ובכל זאת, קוראים רבים יופתעו לגלות זאת לא כל חומצות האמינו הן חלק ממתחמי החלבון המונחים על ידי כולם. אלה דורשים אזכור מיוחד.

1. חומצות אמינו שאינן חלבוניות

לחלק מתוצרי הביניים המטבוליים ולמעבירים העצביים יש מבנה חומצות אמינו אופייני, אך הם לא נראים קשורים לשרשרת הפולימרית המרכיבה את החלבונים.

דוגמה לכך הם אורניטין וסיטרולין, תרכובות ביניים של מחזור האוריאה, או הומוציסטאין והומוסרין, מולקולות חיוניות לתהליכים מטבוליים שונים. מצע מבשר נוסף שצריך להזכיר הוא דיהידרוקסיפנילאלנין (DOPA), יוזם המסלולים המטבוליים המולידים נוירוטרנסמיטרים חשובים כמו דופמין וה אַדְרֶנָלִין.

למרות שתרכובות אלו פועלות יותר "מאחורי הקלעים" בהשוואה לאלו שקשורות ישירות לפולימרים של חלבונים, ברור שאיננו יכולים לדמיין חיים ללא הורמון. כמו אדרנלין (ולכן DOPA), שמגביר את קצב הלב של יצורים חיים ומעודד תגובות קרב וטיסה, ובכך מגביר את ההישרדות התיאורטית של אִישִׁי. למרות שאינן חומצות אמינו מבניות כשלעצמן, תפקודן כמובן חיוני.

לאחר שהקבוצה הלא טיפוסית הזו נדונה, ברור שחלק הארי של החלל והחשיבות האינפורמטיבית נישא על ידי חומצות האמינו שהן חלק מהחלבונים. אנו מראים אותם למטה.

2. חומצות אמינו חלבוניות

לשאלה מהי חומצת אמינו, אלו הראשונות שעולים בראשך. חומצות אמינו חלבוניות קנוניות או מקודדות הם אלה שמקודדים בגנום, כלומר הוראות ההרכבה שלהם מאוחסנות ב- DNA.

על ידי תהליכים כגון תמלול ותרגום (בתיווך שליחים והעברת RNA) אלה הוראות סינתזה מולידות את החלבון הרצוי, המבוסס על שרשור של חומצות אמינו בסדר בֵּטוֹן. זה ישים כאשר אנו נעים בתחומים של "קוד גנטי סטנדרטי".

חומצות אמינו נפוצות אלו לכל היצורים החיים הן: אלנין, ארגינין, אספרגין, אספרטט, ציסטאין, פנילאלנין, גליצין, גלוטמט, גלוטמין, היסטידין, איזולאוצין, לאוצין, ליזין, מתיונין, פרולין, סרין, טירוזין, טריאונין, טריפטופן וואלין, הוא אמר, 20 מולקולות אורגניות המהוות את אחד מעמודי התווך החיוניים של החיים.

כיוון שסיווג המונחים הביולוגיים עוקב אחר המינוח האנתרופוצנטרי, ישויות בני האדם חילקו חומצות אמינו קנוניות אלה ל"חיוניות "ו"לא חיוניות" על פי הצורך שלהן צְרִיכָה.

• אתה עשוי להתעניין ב: "20 סוגי החלבונים ותפקידיהם בגוף"

2.1. חומצות אמינו חיוניות

הם אלה שגוף האדם אינו יכול לייצר בעצמו, ולכן יש לצרוך אותם בצורת חלבונים עם הדיאטה.. אלה הם היסטידין, איזולאוצין, לאוצין, ליזין, מתיונין, פנילאלנין, תריאונין, טריפטופן וואלין, כלומר 9 מתוך 20 הקנוניקות שצוינו לעיל.

יש לנו מזל שחומצות האמינו הללו נמצאות בסביבה המקיפה אותנו. לדוגמא, היסטידין מסונתז בכמויות רבות על ידי צמחים, פטריות וחיידקים. על ידי שרשור מרכיבי שרשרת המזון של מערכות אקולוגיות, מוצרי חלב, בקר ועוף מכילים היסטידין. אנו בולעים אותו וחומצת אמינו זו תהיה מבשרו של היסטמין, תרכובת חיונית בתיווך תגובות אלרגיות על ידי מערכת החיסון. מכאן מגיע השם ה"חיוני "שלו, שכן הוא דוגמה שלמעשה לא היינו יכולים לחיות בלעדיו.

בדרך כלל מניחים כי קטניות ודגנים הם מזון עשיר בחומצות אמינו חיוניות. יש להדגיש כי "חיוניות" זו תלויה במין בו אנו מסתכלים, מכיוון שמטבע הדברים לא כל היצורים החיים עוקבים אחר אותם מסלולים מטבוליים.

2.2. חומצות אמינו לא חיוניות

במקרה זה, חומצות האמינו מיוצרים במסלולים מטבוליים הכלולים בפיזיולוגיה של האדם. הם הבאים: אלנין, טירוזין, אספרטט, ציסטאין, גלוטמט, גלוטמין, גליצין, פרולין, סרין, אספרגין וארגינין, כלומר 11 מתוך 20 הקנוניות.

כאמור לעיל, מסלולי חילוף החומרים השונים שונים גם ביונקים עצמם. לדוגמא, חתולים זקוקים לאנזים חיוני כדי לסנתז טאורין, שהוא חומצה שמופקת מציסטאין. במקרה זה, תרכובת זו תהפוך חיונית עבורם למרות שבני אדם יכולים לסנתז אותה בעצמנו.

למרות זאת, העובדה שחומצות אמינו יכולות להיות מסונתזות על ידי האדם עצמו לא אומר שהם לא נבלעים גם בתזונה, מכיוון שהם מרכיבים, באופן טבעי, רקמה של יונקים רבים אחרים עליהם אנו ניזונים. לדוגמא, פרולין נמצא הן במוצרים מן החי (בשר, דגים, מוצרי חלב וביצים) והן במזונות מן הצומח (קטניות, זרעים, דגנים מלאים ופירות).

2.3. חומצות אמינו מותנות

אך האם הסיווג לא הסתיים עם יסודות וחסר חשיבות? על השאלה מהי חומצת אמינו יש לבחון שיקולים מסוימים, ואחד מהם הוא שקיימות חומצות אמינו מותנות.

אלה אלה ש הם אינם חיוניים ברגע של נורמליות, אך הם עשויים להידרש במחלות או בתנאים מיוחדים. ללא ספק דוגמא לכך היא ארגינין (לא חיוני בזמנים רגילים), מכיוון שרק בליעתו נחוצה מנוטר בתזונה בנוכחות מחלות מסוימות, כמו הפרעות השמנה ואנמיה תא מגל.

מסקנות

כפי שהצלחנו להתבונן בשורות אלה, עולם חומצות האמינו הוא נרחב ומורכב, אך הסיווג הנרחב ביותר שלה נעשה על פי הצורך (או לא) של צריכת בני האדם בתזונה שלהם.

ובכל זאת, ישנן חטיבות רבות אחרות המבוססות, למשל, על תכונות השרשרת שלה (ניטרלים קוטביים, לא קוטבי ניטרלי, טעון שלילי או חיובי) או תלוי במיקום של קבוצת האמינו (אלפא, בטא או גמא) חומצות אמינו). בכל מקרה, אנו משאירים את הסיווגים הללו להזדמנות אחרת, מכיוון שהם ממוקדים בראייה הרבה יותר ביוכימית מאשר פונקציונלית.

לפיכך, חומצות אמינו הן מולקולות אורגניות המרכיבות את ה"עמוד "הבסיסי ביותר של האדם: חלבונים, תאים ורקמות. לכן, חשוב להכיר אותם ולדעת אילו מהם יש לצרוך כראוי בתזונה במהלך היום יום.

הפניות ביבליוגרפיות:

• אילו סוגים של חומצות אמינו קיימים, aminoacidos.eu. אסף ב -19 באוגוסט ב https://www.aminoacido.eu/aminoacidos/que-tipos-de-aminoacidos-existen.html
• חומצות אמינו, הספרייה הלאומית לרפואה של ארצות הברית. אסף ב -19 באוגוסט ב https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002222.htm#:~:text=Los%20amino%C3%A1cidos%20no%20esenciales%20incluyen,%2C%20prolina%2C%20serina%20y%20tirosina.
• ביומולקולות (חומצות אמינו), אוניברסיטת חבל הבסקים. אסף ב -19 באוגוסט ב http://www.ehu.eus/biomoleculas/aa/tema8.htm#index