Witajcie, przyszli biolodzy! Przygotowujemy się do egzaminu z aminokwasów. Spokojnie, damy radę! Pokażę Wam jak łatwo opanować ten temat.
Budowa Ogólna Aminokwasów
Aminokwasy to podstawowe jednostki budulcowe białek. Zapamiętajcie to!
Każdy aminokwas składa się z czterech podstawowych elementów. Grupa aminowa (-NH2), grupa karboksylowa (-COOH), atom wodoru (-H) i łańcuch boczny (oznaczany jako "R"). Wszystkie te elementy są połączone z centralnym atomem węgla α (alfa).
Wzór ogólny aminokwasu: H2N-CHR-COOH.
Grupa aminowa ma charakter zasadowy. Grupa karboksylowa ma charakter kwasowy. Atom wodoru i łańcuch boczny różnią się w zależności od aminokwasu.
Węgiel α (alfa)
Atom węgla α jest chiralny (asymetryczny). Oznacza to, że aminokwasy występują w dwóch formach enancjomerycznych: L i D. Zapamiętajcie, że w białkach występują prawie wyłącznie L-aminokwasy.
Łańcuch Boczny (R)
To właśnie łańcuch boczny decyduje o właściwościach danego aminokwasu. Różne łańcuchy boczne nadają aminokwasom różne cechy. To bardzo ważne!
Podział Aminokwasów ze Względu na Łańcuch Boczny (R)
Aminokwasy możemy podzielić na kilka grup, w zależności od właściwości łańcucha bocznego.
Aminokwasy Alifatyczne
Posiadają łańcuchy boczne zbudowane z atomów węgla i wodoru. Przykłady: Alanina (Ala), Walina (Val), Leucyna (Leu), Izoleucyna (Ile), Glicyna (Gly).
Glicyna jest wyjątkiem. Nie posiada chiralnego węgla α, bo jej łańcuch boczny to tylko atom wodoru.
Aminokwasy Aromatyczne
Posiadają pierścień aromatyczny w łańcuchu bocznym. Przykłady: Fenyloalanina (Phe), Tyrozyna (Tyr), Tryptofan (Trp).
Tyrozyna i Tryptofan absorbują światło UV. To ważne w analizie białek.
Aminokwasy Zawierające Siarkę
Zawierają atom siarki w łańcuchu bocznym. Przykłady: Cysteina (Cys), Metionina (Met).
Dwa łańcuchy cysteiny mogą tworzyć wiązanie dwusiarczkowe (mostek dwusiarczkowy). To stabilizuje strukturę białek.
Aminokwasy Zasadowe (dodatnio naładowane)
Posiadają w łańcuchu bocznym grupy o charakterze zasadowym. Przykłady: Lizyna (Lys), Arginina (Arg), Histydyna (His).
Histydyna ma pierścień imidazolowy. Może pełnić funkcję katalizatora w enzymach.
Aminokwasy Kwasowe (ujemnie naładowane)
Posiadają w łańcuchu bocznym grupy o charakterze kwasowym. Przykłady: Kwas Asparaginowy (Asp), Kwas Glutaminowy (Glu).
Kwas asparaginowy i kwas glutaminowy tworzą odpowiednio asparaginian i glutaminian. Pamiętajcie o tej różnicy!
Aminokwasy Amidowe
Są to pochodne kwasów asparaginowego i glutaminowego. Przykłady: Asparagina (Asn), Glutamina (Gln).
Aminokwasy Hydroksylowe
Zawierają grupę hydroksylową (-OH) w łańcuchu bocznym. Przykłady: Seryna (Ser), Treonina (Thr), Tyrozyna (Tyr) - już była w aromatycznych.
Grupa hydroksylowa może ulegać fosforylacji. To reguluje aktywność białek.
Prolina
Specyficzny aminokwas. Jego grupa aminowa jest związana z łańcuchem bocznym, tworząc pierścień. Wpływa na strukturę białek, utrudniając tworzenie struktur α-helikalnych.
Właściwości Aminokwasów
Aminokwasy wykazują właściwości amfoteryczne. Oznacza to, że mogą reagować zarówno z kwasami, jak i z zasadami.
W roztworach wodnych aminokwasy występują głównie w formie jonu obojnaczego (cwitterjonu). Grupa aminowa jest protonowana (-NH3+), a grupa karboksylowa deprotonowana (-COO-).
Punkt izoelektryczny (pI) to pH, przy którym aminokwas występuje w roztworze w formie jonu obojnaczego i nie wykazuje wypadkowego ładunku elektrycznego.
Aminokwasy mogą łączyć się ze sobą za pomocą wiązania peptydowego. Tworzy się ono pomiędzy grupą karboksylową jednego aminokwasu a grupą aminową drugiego, z uwolnieniem cząsteczki wody.
Połączenie dwóch aminokwasów to dipeptyd. Połączenie wielu aminokwasów to polipeptyd. Białko to polipeptyd o określonej strukturze i funkcji.
Aminokwasy Egzogenne i Endogenne
Aminokwasy egzogenne to te, które muszą być dostarczane z pożywieniem. Organizm nie potrafi ich sam syntetyzować. Przykłady: lizyna, leucyna, izoleucyna, walina, metionina, treonina, fenyloalanina, tryptofan. Pamiętajcie o nich!
Aminokwasy endogenne to te, które organizm potrafi syntetyzować sam. Przykłady: alanina, asparagina, kwas asparaginowy, cysteina, kwas glutaminowy, glutamina, glicyna, prolina, seryna, tyrozyna.
Histydyna i arginina są często uważane za aminokwasy względnie egzogenne. Oznacza to, że ich synteza jest niewystarczająca w pewnych okresach życia (np. w okresie wzrostu).
Podsumowanie
Uff, sporo informacji! Ale daliśmy radę. Przypomnijmy sobie najważniejsze punkty:
- Aminokwasy to podstawowe jednostki budulcowe białek.
- Każdy aminokwas ma grupę aminową, karboksylową, atom wodoru i łańcuch boczny (R).
- Łańcuch boczny (R) decyduje o właściwościach danego aminokwasu.
- Aminokwasy dzielimy na alifatyczne, aromatyczne, zawierające siarkę, zasadowe, kwasowe, amidowe i hydroksylowe.
- Aminokwasy mają właściwości amfoteryczne i występują w formie jonu obojnaczego.
- Aminokwasy łączą się wiązaniami peptydowymi.
- Aminokwasy egzogenne muszą być dostarczane z pożywieniem.
Pamiętajcie, żeby dobrze się wyspać przed egzaminem. Powodzenia!
