Kimia asid amino
Asid amino sangat penting dalam proses kimia organisma hidup (biokimia), kerana ia adalah blok bangunan protein (peptida dan protein). Dua puluh dua asid amino dikodkan dalam bahan genetik (genom), yang penting protein dihasilkan. Dua puluh dua asid amino ini dikenali sebagai asid amino proteinogenik.
Asid amino disatukan dalam rantai dan bergantung pada panjang rantai asid amino, ia dipanggil sama ada peptida (hingga 100 asid amino) atau protein (lebih daripada 100 asid amino). Asid amino proteinogenik dibahagikan kepada kumpulan yang berbeza bergantung pada rantai sampingan reaktif yang mereka ada. Ini juga menghasilkan sifat kimia-fizikal asid amino yang berbeza.
Sebagai contoh, jika asid amino hanya mempunyai satu rantai sampingan panjang tidak polar, ini mempengaruhi, antara lain, sifat kelarutan asid amino. Di samping itu, nilai pH (ukuran watak berasid atau asas larutan berair) memainkan peranan penting bagi sifat rantai sisi, kerana rantai sisi berperilaku berbeza ketika dicas atau tidak dicas. Contohnya, dalam pelarut polar, rantai sisi yang bermuatan menjadikan asid amino lebih larut, sementara rantai sisi yang tidak dicas menjadikan asid amino lebih larut.
Dalam protein, banyak asid amino bermuatan berbeza yang saling melekat, menjadikan bahagian tertentu lebih hidrofilik (menarik air) atau hidrofobik (penghalau air). Atas sebab ini, lipatan dan aktiviti dari enzim (pemangkin tindak balas biokimia, memenuhi fungsi penting dalam metabolisme) bergantung pada nilai pH. Begitu juga, caj dan tingkah laku pembubaran rantai sampingan menjelaskan mengapa protein dapat didenaturasi oleh larutan berasid atau asas yang kuat.
Asid amino juga dikenali sebagai zwitterions yang disebut kerana boleh membawa cas yang berbeza bergantung pada persekitaran (cas positif atau negatif). Fenomena ini disebabkan oleh dua kumpulan fungsi asid amino, iaitu kumpulan amino dan karboksil. Sederhana, seseorang dapat mengingat bahawa asid amino yang dilarutkan dalam larutan berasid membawa muatan positif dan asid amino dalam larutan alkali membawa muatan negatif.
Dalam larutan berair neutral asid amino terdapat dalam bentuk muatan positif dan negatif. Sentuhan dengan haba, asid dan alkali dapat memusnahkan protein atau rantai asid amino dan menjadikannya tidak dapat digunakan. Pengelasan asid amino proteinogenik menjadi asid amino polar atau bukan polar juga berdasarkan kumpulan berfungsi.
Walau bagaimanapun, klasifikasi mengikut sifat kimia-fizikal asid amino individu tidak hanya berdasarkan kekutuban, tetapi juga pada watak, molar jisim, hidrofobisiti (sifat penghalau air), keasidan atau asas (asid amino berasid, asas atau neutral) dan sifat elektrik asid amino. Sebagai tambahan kepada asid amino proteinogenik, terdapat juga sebilangan besar (lebih dari 400) asid amino yang tidak terdapat dalam protein, yang disebut asid amino bukan proteinogenik. Contohnya ialah L-tiroksin (hormon tiroid), GABA (penghambat neurotransmitterornithine (metabolik perantaraan di urea kitaran), dan lain-lain.
Sebilangan besar asid amino bukan proteinogenik berasal dari asid amino proteinogenik. Setiap 20 asid amino proteinogenik mempunyai sekurang-kurangnya dua atom karbon (atom C). Atom karbon ini penting untuk pengelasan asid amino masing-masing.
Ini bermaksud bahawa atom karbon yang melekat pada kumpulan amino menentukan kelas asid amino yang mana. Walau bagaimanapun, terdapat juga asid amino di mana beberapa kumpulan amino diwakili. Dalam kes sedemikian, atom karbon yang kumpulan amino paling dekat dengan karbon karboksik menentukan kelas asid amino yang mana.
Secara umum, perbezaan dibuat antara asid alfa-amino, asid beta-amino dan asid gamma-amino: Dalam kelas individu, asid amino mempunyai struktur yang serupa, tetapi berbeza dalam struktur rantai sampingannya. Ini adalah komponen individu dari rantai sampingan yang bertanggungjawab terhadap tingkah laku asid amino dalam persekitaran berasid atau asas. Secara semula jadi, terdapat kira-kira dua puluh asid amino, sedangkan manusia sendiri hanya dapat membina beberapa asid amino secara bebas.
Asid amino yang tidak mampu dibentuk oleh badan itu disebut asid amino penting. Manusia mesti mengambil asid amino ini melalui makanan. Asid amino penting pada manusia dewasa adalah: Asid amino sistein tidak penting dalam erti kata sebenarnya, tetapi sangat diperlukan sebagai sumber sulfur untuk tubuh manusia.
Pada bayi, histidin dan arginin juga penting. Asid amino dapat membentuk kombinasi seperti rantai antara satu sama lain. Seseorang bercakap mengenai molekul protein (protein).
Gabungan asid amino menentukan bagaimana protein berfungsi dan fungsi utamanya. Gabungan asid amino tidak sewenang-wenangnya. Ia diberikan (dikodkan) dalam gen masing-masing.
Selalu tiga pasangan asas, yang disusun dengan cara tertentu, sesuai dengan apa yang disebut kata kod (= kodon). Kodon ini mewakili manual pembinaan bagi asid amino masing-masing. - Leucine
- Isoleucine
- Metionin
- Threonine
- Valine
- Lisin
- Fenilalanina
- Dan tryptophan.
- Asid alfa-amino: Kumpulan amino kelas asid amino ini boleh didapati pada atom karbon kedua. Nama lain untuk asid amino ini ialah asid 2-aminocarboxylic (nama IUPAC). Wakil yang paling penting dari kelas ini adalah glisin asid amino, yang mempunyai struktur yang agak sederhana.
Semua asid amino yang penting untuk organisma manusia dikelaskan mengikut strukturnya sebagai asid alfa-amino. Dalam kes ini, seseorang bercakap mengenai asid amino proteinogenik yang disebut. Mereka adalah blok bangunan dari mana semua protein dibina.
- Asid beta-amino: Kelas asid amino-beta dicirikan oleh fakta bahawa kumpulan amino mereka terletak pada atom karbon ketiga. Istilah IUPAC "3-aminocarboxylic acid" juga digunakan secara sinonim untuk kelas ini. - Asid amino gamma: Kumpulan amino dari semua asid amino dari kumpulan gamma terikat pada atom karbon keempat.
Oleh itu, struktur asid amino kelas ini berbeza dengan struktur asid amino proteinogenik. Penunjukan IUPAC bagi kumpulan ini adalah asid 4-aminokarboksilat. Walaupun asid gamma-amino tidak digunakan dalam organisma manusia untuk sintesis protein, beberapa wakil kelas ini dapat dijumpai pada manusia. Wakil yang paling mudah bagi kumpulan ini, asid gamma-aminobutyric (ringkasnya GABA), berfungsi sebagai penghambat neurotransmitter (utusan) di sistem saraf.
