Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi bielkovín, enzýmov, hormónov a neurotransmiterov, ktoré vaše telo vyrába. Všetky aminokyseliny majú spoločnú štruktúru zloženú zo štyroch skupín molekúl: centrálny alfa-uhlík s atómom vodíka, aminoskupinou, karboxylovou skupinou a bočným reťazcom. Vaše telo má 20 rôznych typov aminokyselín, ktoré sú identické s výnimkou ich bočných reťazcov, ktoré sa líšia svojou afinitou k vode, náboju a molekulárnemu zloženiu.
Všeobecná štruktúra aminokyselín
Aminokyseliny obsahujú atóm vodíka; pozitívne nabitá amínová skupina, ktorá obsahuje jeden atóm dusíka a tri atómy vodíka; a negatívne nabitá karboxylová skupina, ktorá obsahuje jeden uhlík a dva atómy kyslíka. Tieto molekuly spolu s variabilnou skupinou postranných reťazcov sú spojené s centrálnym alfa uhlíkom. Pozitívny náboj aminovej skupiny je priťahovaný k negatívne nabitým karboxylovým skupinám iných aminokyselín. Väzba niektorých z týchto aminokyselín tvorí hlavný reťazec aminokyselinového reťazca. Tento reťazec sa skladá a interaguje s bočnými reťazcami iných aminokyselinových chrbtových kostí, aby vytvoril trojrozmerný proteín.
Hydrofóbne aminokyseliny
Bočný reťazec obsahujúci dlhý reťazec uhlíkov a vodíkov odpudí vodu a vytvorí väzby s inými vodoodpudivými alebo hydrofóbnymi bočnými reťazcami. Táto skupina hydrofóbnych aminokyselín vytvára stabilnú, fyzicky odolnú proteínovú štruktúru, ktorá sa nerozpúšťa vo vode. Kolagén, štrukturálny proteín v tkanivách vrátane vašej pokožky, šliach a väzov, má relatívne veľký podiel hydrofóbnych aminokyselín. Naopak, proteíny, ktoré prichádzajú do styku s vodou, ako napríklad hemoglobín v krvi, majú relatívne vysoký podiel hydrofilných alebo vodu priťahujúcich aminokyselín.
Aminokyselinové nabíjanie
Bočné reťazce niektorých aminokyselín majú pozitívny alebo negatívny náboj, ktorý pomáha vytvoriť silnú interakciu s opačne nabitými molekulami. Napríklad väzbové miesto pre ATP, negatívne nabitú molekulu, môže obsahovať mnoho pozitívne nabitých aminokyselín na uľahčenie silnej väzby na proteín. Elektrický náboj na týchto aminokyselinách tiež robí ich vo vode rozpustný, čo môže byť nevyhnutné pre správnu funkciu. Napríklad jedinci s kosáčikovitou anémiou majú mutáciu, v ktorej jeden z ich hemoglobínových proteínových reťazcov má nenabitú aminokyselinu namiesto záporne nabitých aminokyselín. To deformuje tvar proteínu a červené krvinky nemôžu viazať a transportovať kyslík.
Aminokyseliny so sírou
Cysteín a metionín sú dve aminokyseliny, ktoré majú v bočných reťazcoch síru. Molekula síry cysteínu sa môže viazať na molekulu síry iného cysteínu, čím vytvorí silnú väzbu, ktorá je hydrofóbna a pomáha udržiavať štrukturálnu integritu proteínu. Keratín, hlavný štrukturálny proteín vo vašich vlasoch a nechtoch, obsahuje mnoho cysteínových aminokyselín. Aj keď sa molekula síry v metioníne nedokáže viazať na iné sulfury, pomáha uľahčiť prenos molekúl v metabolických procesoch, vrátane rozkladu proteínov a metabolizmu uhľohydrátov.
