Aminoskābe

Aminoskābes ir organiski savienojumi, kas satur amīna (-NH2) un karboksilgrupas (-COOH) funkcionālās grupas kopā ar sānu ķēdi (R grupu), kas raksturīga katrai aminoskābei. Aminoskābes galvenie elementi ir ogleklis (C), ūdeņradis (H), skābeklis (O) un slāpeklis (N), lai gan citi elementi ir atrodami noteiktu aminoskābju sānu ķēdēs. Ir zināmi apmēram 500 dabiski sastopamas aminoskābes (kaut arī ģenētiskajā kodā tās ir tikai 20), un tās var klasificēt dažādos veidos. Tos var klasificēt pēc galveno strukturālo funkcionālo grupu atrašanās vietām kā alfa- (α-), beta- (β-), gamma (γ-) vai delta- (δ) aminoskābes; citas kategorijas attiecas uz polaritāti, pH līmeni un sānu ķēdes grupas tipu (alifātiski, acikliski, aromātiski, kas satur hidroksilu vai sēru utt.). Olbaltumvielu veidā aminoskābju atlikumi veido otro lielāko cilvēka muskuļu un citu audu sastāvdaļu (ūdens ir lielākais). Papildus aminoskābēm kā atliekām olbaltumvielās, tās piedalās daudzos procesos, piemēram, neirotransmitera transportā un biosintēzē.

Bioķīmijā īpaša nozīme ir aminoskābēm, kurās ir gan amīna, gan karbonskābes grupas, kas piesaistītas pirmajam (alfa) oglekļa atomam. Tās ir pazīstamas kā 2-, alfa- vai α-aminoskābes (vispārējā formula H2NCHRCOOH vairumā gadījumu, [a] kur R ir organisks aizvietotājs, kas pazīstams kā “sānu ķēde”); bieži vien termins “aminoskābe” tiek izmantots, lai konkrēti apzīmētu šos. Tajos ietilpst 22 proteinogēnās (“olbaltumvielas veidojošās”) aminoskābes, kas apvienojas peptīdu ķēdēs (“polipeptīdi”), veidojot plaša proteīnu klāsta elementus. [9] Tie visi ir L-stereoizomēri (“kreisās puses” izomēri), kaut arī dažas D-aminoskābes (“labās puses”) rodas baktēriju apvalkos kā neiromodulatori (D-serīns) un dažās antibiotikās.

Divdesmit olbaltumvielu aminoskābes ģenētiskajā kodā tieši kodē trīskāršie kodoni, un tās ir pazīstamas kā “standarta” aminoskābes. Pārējie divi (“nestandarta” vai “nekanoniski”) ir selenocisteīns (sastopams daudzos prokariotos, kā arī lielākajā daļā eikariotu, bet nav tieši kodēts ar DNS), un pirolizīns (atrodams tikai dažās archaea un vienā baktērijā). Pirolizīns un selenocisteīns tiek kodēti, izmantojot variantonkodonus; piemēram, selenocisteīnu kodē stopkodons un SECIS elements. N-formilmetionīns (kas bieži ir olbaltumvielu sākotnējā aminoskābe baktērijās, mitohondrijos un hloroplastos) parasti tiek uzskatīts par metionīna formu, nevis kā par atsevišķu proteinogēnu aminoskābi. Kodona – tRNS kombinācijas, kas nav sastopamas dabā, var izmantot arī, lai “paplašinātu” ģenētisko kodu un veidotu jaunas olbaltumvielas, kas pazīstamas kā alloproteīni un kas satur ne-proteinogēnas aminoskābes.

Daudzām svarīgām olbaltumvielām un olbaltumvielām, kurām nav olbaltumvielu, ir bioloģiskas funkcijas. Piemēram, cilvēka smadzenēs glutamāts (standarta glutamīnskābe) un gamma-aminosviestskābe (“GABA”, nestandarta gamma-aminoskābe) ir attiecīgi galvenie ierosinošie un kavējošie neirotransmiteri. No prolīna tiek sintezēts hidroksiprolīns, kas ir saistaudu kolagēna galvenā sastāvdaļa. Glicīns ir biosintētisks porfirīnu priekštecis, ko izmanto eritrocītos. Karnitīns tiek izmantots lipīdu transportēšanā.

Deviņas proteinogēnās aminoskābes cilvēkiem sauc par “neaizstājamām”, jo cilvēka ķermenis tās nevar ražot no citiem savienojumiem, tāpēc tās ir jāuzņem uzturā. Citi var būt nosacīti nepieciešami noteiktam vecumam vai veselības stāvoklim. Neaizstājamās aminoskābes var atšķirties arī starp sugām. [b]

Bioloģiskās nozīmības dēļ aminoskābes ir svarīgas uzturā un parasti izmanto uztura bagātinātājos, mēslošanas līdzekļos, barībā un pārtikas tehnoloģijās. Rūpnieciskos nolūkos ietilpst zāļu, bioloģiski noārdāmas plastmasas un hirālo katalizatoru ražošana.

You cannot copy content of this page