Budowa aminokwasów
Aminokwasy zbudowane są z atomów węgla, wodoru, tlenu i azotu, a niektóre także zawierają siarkę lub inne pierwiastki. Budują je grupy aminowe i karboksylowe, a ich centrum stanowi atom węgla, do którego przyłączone są obydwie grupy wraz z podstawnikiem. Podstawnik może być zbudowany z różnych pierwiastków, na przykład grupy aminowe lub tiolowe (-SH).
Rodzaje aminokwasów
Aminokwasy dzielimy na białkowe, które mogą się łączyć w odpowiednich warunkach, tworząc peptydy lub białka (w tej grupie znajduje się 20 aminokwasów), oraz niebiałkowe, które nie wchodzą w skład białek (występują osobno) i pełnią wiele funkcji w organizmach.
Charakter chemiczny aminokwasów
Aminokwasy mogą posiadać trzy rodzaje charakteru chemicznego: jon obojnaczy, kationy i aniony. W podstawniku może znajdować się dodatkowa grupa karboksylowa lub aminowa, dzięki którym aminokwas otrzymuje jedną z trzech rodzajów pH: obojętne, kwasowe lub zasadowe. Aminokwas dzięki podstawnikowi może posiadać także cechy hydrofilowe lub hydrofobowe, co pozwala dowiedzieć się, czy aminokwas rozpuszcza się w wodzie (hydrofilowy) czy nie (hydrofobowy).
Wiązanie peptydowe
Aminokwasy łączą się ze sobą poprzez wiązania peptydowe, które są wiązaniami kowalencyjnymi. Tworzący się łańcuch peptydowy posiada zawsze koniec z grupą karboksylową (C) oraz koniec z grupą aminową (N). Synteza łańcucha peptydowego jest reakcją kondensacji, ponieważ produktem ubocznym reakcji jest woda.
Poziomy organizacji białek
Białka posiadają różne poziomy organizacji:
a) struktura l-rzędowa, która stanowi wiazania peptydowe między sąsiednimi aminokwasami.
b) struktura II-rzędowa, składająca się z ∞-helisy oraz ß-harmonijki.
c) struktura III-rzędowa, powstająca poprzez pofałdowanie łańcucha polipeptydowego o strukturze drugorzędowej.
d) struktura IV-rzędowa, występująca w białkach zbudowanych z co najmniej dwóch podjednostek lub więcej.
Podział białek
Białka można podzielić na proste, zbudowane wyłącznie z aminokwasów, oraz złożone, zbudowane z aminokwasów i części niebiałkowej.
Funkcje białek
Białka pełnią wiele różnorodnych funkcji w organizmach, takich jak funkcje budulcowe, transportowe, odpornościowe, sygnałowe, zapasowe, enzymatyczne, magazynujące, motoryczne, oraz buforowe.
Zastosowanie aminokwasów odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu organizmów, zarówno zwierzęcych, jak i roślinnych. Aminokwasy egzogenne są niezbędne, aminokwasy białkowe są podstawowymi składnikami białek. Ich różnorodne właściwości chemiczne oraz struktury białek są kluczowe dla zachowania homeostazy organizmu oraz wykonywania wielu istotnych funkcji.
Tabela aminokwasów pomaga zobrazować różnorodność aminokwasów, ich właściwości oraz zastosowanie. Podział aminokwasów na zasadowe i kwasowe, aminokwasy obojętne, aminokwasy endogenne oraz aminokwasy alifatyczne pozwala na lepsze zrozumienie ich roli w organizmach.
Podsumowując, aminokwasy są kluczowymi związkami chemicznymi stanowiącymi podstawę białek, odgrywającymi istotne role w organizmach. Badanie struktur białek I, II, III i IV rzędowych oraz ich właściwości pozwala na lepsze zrozumienie funkcji aminokwasów oraz białek w organizmach.
