اسید آمینه

اسید آمینه یا آمینو اسید چیست؟

در شیمی به تعدادی از مولکول ها که دارای گروه های کاربردی آمینه و کربوکسیلیک اسید اسید آمینه و یا آمینو اکسید گفته میشود. واحد تشکیل دهنده پروتئین این ماده است. در زمانی که این مواد درحال ساخته شدن هستند پروتئین ها از RNA پیام بر یا mRNA به یکدیگر میپیوندند.

در زیست شیمی به این مواد به اسیدهای آلفاآمینو یعنی آن اسید آمینه‌هایی که در آنها کارکردهای آمینو و کاربوکسیلات هر دو به کربنی یگانه چسبیده‌اند گفته میشود.و آنها فقط به یک دسته تقسیم می شوند.

آمینو اسید های ضروری

ساختار اسیدهای آمینه

هر اسید آمینه تشکیل شده از یک کربن نامتقارن با نام کربن a است که با 4گروه گوناگون کربوکسیل(COOH) اتم هیدروژن، گروه آمینه بازی (NH۲-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند ایجاد می‌کند. ریشه R میتواند یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. همچنین عوامل دیگر مانند الکل ، آمین ،[کربوکسیل] و حتی گوگرد ممکن است در ساختمان ریشه R شرکت کنند.زنجیره های جانبی را به تناسبی که از کربن آلفا فاصله میگیرند با حرف های بتا(β)، گاما (γ) و دلتا (δ) نمایش میدهند زیرا این زنجیره های جانبی دارای چند اتم کربن هستند.

نوع اسید آمینه به بتا(β)، گاما (γ) و دلتا (δ) تغییر خواهد کرد اگر عامل COOH بر روی کربن آلفا قرار داد و عامل NH۲ بالای کربن های غیر الفا قرار بگیرد.

اسید آمینه های ازاد خیلی کم و ناچیز در سلول ها موجود است.اکثر اسید امینه های الفا شرکت میکنند در سنتز پروتئین ولی در صورتی که واسطه های شیمیایی اسید امینه های بتا، گاما و دلتا باشند.

بر طبق قرار داد اگر ساختار فضایی اسید امینه ای را مد نظر داشته باشیم اگر عامل NH۲ که به کربن آلفا وصل است در سمت چپ باشد خواهیم گفت این از انواع L هست و زمانی که عامل NH۲ در طرف راست کربن آلفا باشد این اسید امینه از انواع D است. برعکس قندهای طبیعی که همگی از نوع D هستند ولی اسید امینه های طبیعی کاملا از نوع L میباشند.این ایزومری نوری را ایزومرهای انانتیومر می‌گویند.

ساختار و نماد تعدادی از اسیدهای آمینه

در حدود 20نوع اسید آمینه هست که در تشکیل پروتئین ها شرکت میکنند و بر طبق گروه R وصل شده به انها و در نتیجه خاصیت شیمیایی انها .این 20اسید به 3 گروه تقسیم میشود و این سه گروه را در ادامه نام خواهیم برد:

هیدروفوبیک
قطبی

باردار (مثبت و منفی)

در هریک از این دسته‌ها می‌توانیم زیر مجموعه هایی با جزئیات بیشتر تعریف کرد. برای مثال اسید سالیسیلیک یا آلیفاتیک کوچک یا بزرگ، و…

انواع اسیدهای آمینه

گلیکوکول (Gly): گلیکوکول که به ان گلایسین هم گفته میشود تنها اسید آمینه‌ای است که بدون کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن، الاستین و رشته ابریشم به اندازه زیادی موجود است.

آلانین (Ala): در تمام پروتئینها خیلی زیاد موجود است.
والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به اندازه کمی در اکثر پروتئینها موجود است.
لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان است و در اکثر پروتئینها به اندازه فروان موجود است.
ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به اندازه کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها موجود است. ایزولوسین دارای دو کربن ناقرینه است.

مقالات پیشنهادی: شیرین کننده ها

اسید آمینه الکل‌دار

سرین (Ser): یک نمونه از اسید هایی است که در رشته‌های ابریشم بسیار زیاد موجود است و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت دارد.
تره اونین (Thr): از نمونه اسید های الکل‌داری است که برای انسان ضروری است مثل ایزولوسین که دارای یک کربن ناقرینه اضافی است.

اسیدهای آمینه گوگرددار

سیستئین (Cys): نقش موثر و بسیار مهمی در ساختمان فضایی پروتئین ها بر عهده دارد چون عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان ساخته میشود و در نهایت دو مولکول سیستئین به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین تبدیل میشوند .
متیونین (Met): این اسید از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که اندازه آن در پروتئینها تقریبا محدود و کم است.

دی اسیدهای منو آمینه

اسیدهای آمینه‌ای هستند که به اسید آمینه اسیدی مشهورند و حاوی یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند.

اسید آسپارتیک (Asp):اسیدیته این اسید آمینه بسیار است و در پروتئینها به اندازه زیادی یافت خواهد شد.
اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین بسیار است و نقش مهم آن منتقل کردن عامل آمین در واکنشهای بیوشیمیایی است.

اسید آمینه آمیدی

این ترکیبات روی ریشه R حاوی یک مولفه ی آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه شرکت میکنند در سنتز پروتئینها و نقش موثری را در منتقل کردن آمونیاک دارند.

گلوتامین (Gln)
آسپاراژین (Asn)

دی آمین

این اسیدهای آمینه یک عامل آمین اضافی را دارند.

لیزین (Lys): در بیشتر پروتئینها مخصوصا در بعضی از پروتئینها مانند هیستونها به مقدار زیاد دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن هم شرکت دارد. ولی لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین بعد از تشکیل کلاژن بدیل می‌شود . و این اسید آمینه برای انسان ضروری است.
آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئینهایی مثل هیستون و پروتامین بسیار زیاد است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت است، گوانیدین می‌گویند.

اسید آمینه حلقوی

به تعدادی از این مواد به خاطر اینکه حاوی حلقه بنزنی هستند ، عطری(آروماتیک) گفته میشود و در تعدادی دیگر حاوی یک حلقه هترو سیلیک هستند.

فنیل آلانین (phe): این اسید در پروتئینها به اندازه زیادی موجود است که از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است و در ساختمان این اسید آمینه یک زنجیر جانبی و یک حلقه بنزنی آلانین وجود دارد.
تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار زیادی در پروتئینها یافت میشود.در این اسید حلالیت داخل آب به مقدار کمی است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم میگویند. چون از اکسیداسیون فنیل آلانین به وجود می ایند.
تریپتوفان (Trp): این اسید به اندازه کمی در پروتئینها موجود است و این یک اسید آمینه ضروری برای انسان است.
هیستیدین (His): این اسید آمینه در همه پروتئینها به اندازه کمی وجود دارد و تنها مقدار آن در هموگلوبین است که نسبتا فراوان است.
پرولین (Pro): یک نمونه اسید آمینه‌ای است که در پروتئینهایی مثل کلاژن و رشته‌های ابریشم به اندازه زیادی یافت می‌شود. این اسید آمینه نقش موثری در ساختمان فضایی پروتئینها را بر عهده دارند. در اصل پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید ایمینه است. در کلاژن مقداری از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل خواهند شد.

مقالات پیشنهادی: کاربرد سرم ویتامین c

اسید آمینه ضروری

این مواد به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می‌شود و این تقسیم بندی از نظر تغذیه است. اسیدهای آمینه ضروری را سلولها قادر به سنتزشان نیستند ولی ممکن است که این غیر ضروری به وسیله سلولها از سایر مواد ساخته شوند. نوع اسیدهای آمینه ضروری در نزد گونه‌های گوناگون جانداران مختلف است.