Amminoacido

Gli aminoacidi sono composti organici che contengono gruppi funzionali amminici (-NH2) e carbossilici (-COOH), insieme a una catena laterale (gruppo R) specifica per ciascun aminoacido. Gli elementi chiave di un amminoacido sono il carbonio (C), l’idrogeno (H), l’ossigeno (O) e l’azoto (N), sebbene altri elementi si trovino nelle catene laterali di alcuni amminoacidi. Sono noti circa 500 aminoacidi presenti in natura (anche se solo 20 compaiono nel codice genetico) e possono essere classificati in molti modi. Possono essere classificati in base alle posizioni dei gruppi funzionali strutturali principali come amminoacidi alfa (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) o delta- (δ-); altre categorie si riferiscono alla polarità, al livello di pH e al tipo di gruppo di catene laterali (alifatico, aciclico, aromatico, contenente idrossile o zolfo, ecc.). Sotto forma di proteine, i residui di aminoacidi formano il secondo componente più grande (l’acqua è la più grande) dei muscoli umani e di altri tessuti. Oltre al loro ruolo di residui nelle proteine, gli aminoacidi partecipano a numerosi processi come il trasporto di neurotrasmettitori e la biosintesi.

In biochimica, gli amminoacidi che hanno sia i gruppi amminici che quelli carbossilici attaccati al primo atomo di carbonio (alfa) hanno particolare importanza. Sono noti come 2-, alfa- o α-aminoacidi (formula generica H2NCHRCOOH nella maggior parte dei casi, [a] dove R è un sostituente organico noto come “catena laterale”); spesso il termine “amminoacido” è usato per riferirsi specificamente a questi. Includono i 22 aminoacidi proteinogenici (“costruzione di proteine”), che si combinano in catene peptidiche (“polipeptidi”) per formare i mattoni di una vasta gamma di proteine. [9] Questi sono tutti L-stereoisomeri (isomeri “mancini”), sebbene alcuni amminoacidi D (“mancini”) si presentino in involucri batterici, come neuromodulatori (D-serina) e in alcuni antibiotici.

Venti aminoacidi proteinogenici sono codificati direttamente da codoni tripletta nel codice genetico e sono noti come aminoacidi “standard”. Gli altri due (“non standard” o “non canonico”) sono la selenocisteina (presente in molti procarioti e nella maggior parte degli eucarioti, ma non codificata direttamente dal DNA), e la pirrolisina (presente solo in alcuni archaea e in un batterio). La pirrolisina e la selenocisteina sono codificate tramite codoni varianti; ad esempio, la selenocisteina è codificata dal codone di stop e dall’elemento SECIS. La N-formilmetionina (che è spesso l’amminoacido iniziale delle proteine ​​nei batteri, mitocondri e cloroplasti) è generalmente considerata come una forma di metionina piuttosto che un amminoacido proteinogenico separato. Le combinazioni codone-tRNA non presenti in natura possono anche essere utilizzate per “espandere” il codice genetico e formare nuove proteine ​​note come alloproteine ​​che incorporano aminoacidi non proteogenici.

Molti importanti aminoacidi proteinogenici e non proteinogenici hanno funzioni biologiche. Ad esempio, nel cervello umano, il glutammato (acido glutammico standard) e l’acido gamma-amino-butirrico (“GABA”, gamma-aminoacido non standard) sono, rispettivamente, i principali neurotrasmettitori eccitatori e inibitori. L’idrossiprolina, un componente importante del collagene del tessuto connettivo, è sintetizzata dalla prolina. La glicina è un precursore biosintetico delle porfirine utilizzate nei globuli rossi. La carnitina è usata nel trasporto lipidico.

Nove aminoacidi proteinogenici sono chiamati “essenziali” per l’uomo perché non possono essere prodotti da altri composti dal corpo umano e quindi devono essere assunti come cibo. Altri possono essere condizionatamente essenziali per determinate età o condizioni mediche. Gli aminoacidi essenziali possono anche differire tra le specie. [B]

A causa del loro significato biologico, gli aminoacidi sono importanti nella nutrizione e sono comunemente usati negli integratori alimentari, nei fertilizzanti, nei mangimi e nella tecnologia alimentare. Gli usi industriali includono la produzione di droghe, materie plastiche biodegradabili e catalizzatori chirali.

You cannot copy content of this page