что такое аминокислоты в биологии

Белки и аминокислоты

Строение и функции белков

Белки

В количественном соотношении среди клеточных биополимеров первое место принадлежит белкам. В животной клетке они составляют около 40-50 % сухой массы, в растительной – 20-35 %. В организме человека содержится более 5 миллионов типов белковых молекул. Белки включают углерод, кислород, водород, серу. Могут входить в их состав фосфор, железо и некоторые другие химические элементы. Белки – это высокомолекулярные вещества, гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

Аминокислоты

Основная роль аминокислот связана с тем, что из них образуются белки. Кроме того, в организме они выполняют некоторые специфические функции. Например, в щитовидной железе позвоночных из аминокислоты тирозина образуется гормон тироксин.

Разнообразие белков обеспечивается комбинациями 20 аминокислот (количество возможных вариантов –около 2 х 10 18 ). В состав аминокислот входят карбоксильные группы – ( – СООН) с кислотными свойствами и аминогруппы–( – NH 2 ), для которых характерны щелочные свойства, поэтому они являются амфотерными соединениями. Это предопределяет их способность к взаимодействию. Связаны карбоксильные и аминогруппы с одним и тем же атомом углерода. Между собой аминокислоты отличаются боковыми цепями–радикалами, R-группами. У разных аминокислот они неодинаковы по химической структуре, электрическому заряду, растворимостью в воде. В состав радикалов многих аминокислот входят полярные группы, поэтому большинство аминокислот растворимы в воде.

Почти все аминокислоты белков принадлежат к одному типу стереоизомеров L-ряда, то есть обращают плоскость поляризованного света влево. Встречаются у микроорганизмов D-аминокислоты, которые обращают плоскость поляризованного света вправо.

Чтобы отличить двадцать аминокислот от других аминокислот, также содержащихся в организмах, но не в составе белков, их называют основными. Исходя из возможности синтеза в организмах 20 аминокислот их разделяют на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме человека и животного. Незаменимые аминокислоты синтезируются растениями, грибами, бактериями и попадают в организм с пищей.

Основные аминокислоты

Состав заменимых и незаменимых аминокислот изменяется с возрастом. Например, у детей являются незаменимыми, кроме названных, также аланин и гистидин.

Аминокислоты условно для сокращенной записи их последовательности в полипептидных цепях отражаются тремя буквами.

Существуют дополнительные аминокислоты, кроме основных. Они являются компонентами только некоторых типов белков, и каждая из них–производной одной из 20 основных аминокислот. Например, в одном из белков, которые отвечают за свертываемость крови – протромбине – найдена производная глутаминовой кислоты и т. п.

Источник

20 основных аминокислот: состав, виды и химические формулы

Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты

Аминокислоты играют важную роль — принимают участие в биосинтезе белка. Расщепление белка на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сколько существует аминокислот? Сегодня известно около двухсот пептидов, но всего 20 аминокислот принимают участие в строительстве биологического организма. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как запомнить аминокислоты, не стоит паниковать: нужно запомнить всего 20.

Есть заменимые и незаменимые аминокислоты. Также некоторые выделяют условно заменимые аминокислоты.

Заменимые аминокислоты

Заменимые аминокислоты — те аминокислоты, которые попадают в организм человека вместе с продуктами питания.

В самом человеке они тоже могут производиться — из прочих веществ.

Среди таких аминокислот выделяются:

Описанные функции кислот не являются полными и могут быть продолжены.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты — те, синтез которых человеческим организмом не предусмотрен.

Содержатся в отдельных продуктах и поступают в организм с приемом пищи.

В список аминокислот, которые в организме не вырабатываются, входят:

Химические формулы аминокислот

Условная формула аминокислоты в общем виде:

Вот как выглядит структурная формула аминокислот:

Ниже представлено фото с названиями аминокислот и структурными формулами:

Вот еще список аминокислот с молекулярными формулами в виде таблицы:

Чем грозит нехватка или избыток аминокислот в организме

Большинство аминокислот связано с регуляцией метаболизма. Практически любая аминокислота обеспечивает организм нужным количеством энергии для реализации химических реакций. Эти реакции отвечают за важные функции: дыхание, когнитивную деятельность, регуляцию психоэмоционального состояния и др.

Согласно исследованиям ученых в области биохимии, аминокислот, которые содержались бы только в продуктах животного происхождения, не существует. К тому же, растительный белок усваивается организмом намного лучше животного. Однако стоит отметить, что веганы должны контролировать свой рацион тщательнее. И вот почему.

В 100 граммах мяса и 100 граммах бобов процентное соотношение АМК будет разным. По этой причине первое время количество аминокислот, потребляемых с пищей, нужно контролировать.

Негативно на организме сказывается голодание и диеты, связанные с концентрацией на какой-либо одной группе продуктов: баланс полезных веществ будет нарушен.

Если аминокислот в организме не хватает, это выражается:

При этом стоит отметить, что проблемы с самочувствием наблюдаются даже если в организме есть недостаток хотя бы одной аминокислоты.

Но и избыток аминокислот сказывается на организме не лучшим образом: появляются симптомы, напоминающие пищевые отравления.

Если человек ведет здоровый образ жизни, то ему нет необходимости задумываться о том, как выучить все аминокислоты и всех ли аминокислот хватает в его организме: все 20 основных аминокислот поступают вместе с пищей. Исключение — спортсмены, для которых важно высокое содержание белка, необходимого для строительства мышечной массы.

Своевременная корректировка пищевых привычек и соблюдение мер при разработке рациона питания — важная составляющая здоровья. И об этом стоит помнить.

Источник

Аминокислоты: свойства и польза

Что такое аминокислоты

Аминокислоты – это органические соединения, которые сочетают в себе свойства аминов и кислот, образующие белок. В каком-то смысле они как деталь конструктора (белка), являющегося основой жизни.

Точно так же, как можно по-разному собрать предметы из конструктора, есть несколько способов, которыми 22 аминокислоты могут объединиться в последовательность для создания различных белковых структур, таких как гормоны, ферменты, иммунная система, клетки или мышечные волокна.

Так называемые «незаменимые», действуют на организм, подобно витаминам, их отсутствие в организме может привести к серьезным заболеваниям или даже к летальному исходу.

К незаменимым аминокислотам относятся:

Когда продукты содержат все незаменимые аминокислоты, их называют полноценными белками. Существует распространенное заблуждение, что растительные белки не содержат всех незаменимых аминокислот. Это неправда. В то время как в большинстве растительных источников белков обычно отсутствуют одна или две незаменимые аминокислоты в значительных количествах, другие источники растительных белков могут дополнять эти аминокислоты, обеспечивая полноценные белки.

Заменимые аминокислоты организм вырабатывает самостоятельно, независимо от того, есть ли в вашем рационе продукты, содержащие их.

Существуют также условно незаменимые аминокислоты, которые вырабатываются, например, во время борьбы с болезнью или со стрессом.

Условное незаменимые аминокислоты:

Сбалансированная диета – важное условие поступления в организм незаменимых и заменимых аминокислот. Если их не будет хватать, телу будет куда сложнее вырабатывать белки, необходимые для нормального функционирования мышц и тканей.

Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах

Польза для организма

Для того, чтобы оценить масштаб работы, которую аминокислоты проделывают в нашем организме, достаточно перечислить основные их функции и возможности:

Помощь в формировании и росте мышц, соединительной ткани и кожи;

Поддержка мышечного тонуса и силы тканей;

Обеспечение тела энергией;

Поддержание здоровья волос и кожи.

Различные добавки с содержанием аминокислот обычно рекомендуют спортсменам и людям, ведущим активный образ жизни, чтобы повысить продуктивность и сохранить силу мышц.

Кроме того, прием аминокислот может уменьшить естественную потерю мышечной массы у пожилых людей и восстановить объем мышц, особенно если они тренируются с отягощениями.

Аминокислоты и старение

Пять из двадцати аминокислот, формирующих белок в организме человека, имеют проблемы с усвоением. Биологическое старение начинается с недостаточного всасывания в кишечнике хотя бы одной или всех пяти из этих аминокислот.

Поскольку наличие всех 20 аминокислот человеческого белка необходимо для создания любого существенного белка, неспособность абсорбировать определенный белок из кишечника вынуждает лимфатическую систему «красть» недостающее питание из организма.

Например, такой признак возраста как морщины объясняется тем, что теряется коллаген. А он “крадется” организмом из-за содержания в нем аминокислот. Снижение коллагена в коже и субдуральные гематомы, часто наблюдаемые при старении, являются внешними структурными признаками активности лимфатической системы. При старении лимфатическая система становится чрезвычайно агрессивной, перерабатывая редко используемые структуры для обеспечения недостающих аминокислот.

Приобретенное повреждение желудочно-кишечного тракта или потеря рецепторов для определенных аминокислот является основной причиной старения.

Получайте знания, основанные на доказательной медицине из первых уст ведущих мировых специалистов. В рамках Модульной Школы Anti-Age Expert каждый месяц проходят очные двухдневные семинары, где раскрываются тонкости anti-age медицины для врачей более 25 специальностей

Краткие выводы

Сбалансированная диета может помочь обеспечить здоровое потребление незаменимых и заменимых аминокислот в течение дня.

Аминокислоты помогают строить белковые цепи и играют вспомогательную роль почти во всех частях вашего тела.

Их дефицит может ускорить процессы старения.

Список использованной литературы

Saini, R. & Zanwar, A. A. (2013) Arginine Derived Nitric Oxide: Key to Healthy Skin, Bioactive Dietary Factors and Plant Extracts in Dermatology (pp. 73-82).

Reda, E., D’Iddio, S., Nicolai, R., Benatti, P. & Calvani, M. (2003) The Carnitine System and Body Composition Acta Diabetol, issue 40, (pp. 106-103).

Источник

Аминокислоты

Аминокислоты – это органические составляющие белков, их мономеры. По структуре эти соединения состоят из карбоксильных и аминных групп, а также радикала. Большая часть организма построена из различных белков, поэтому без аминокислот людям обойтись нельзя, особенно спортсменам, ведь эти соединения являются строительными кирпичиками почти во всех клетках и органах. Ваши мышцы состоят из миофибрилл, а они в свою очередь из нитей белков: актина и миозина. При наращивании мышечной массы атлету нужен материал для его мускулов, которым как раз выступают различные аминокислоты.

Эти соединения делятся на протеиногенные и непротеиногенные. Первые – это 20 аминокислот, которые кодируются нашей ДНК и составляют структуру белков. Вторые – это все остальные, которых в природе насчитывается больше двух сотен. Они участвуют в метаболизме, но функций у них гораздо меньше. Те 20 основных аминокислот, из которых строятся белки тоже можно разделить на несколько групп: заменимые (зеленые), незаменимые (розовые) и условно-заменимые (включены в зеленые). Те, которые не могут в полном объеме вырабатываться организмом, рекомендуется принимать с пищей и с БАДами.

Функции аминокислот:

Аминокислоты в пище

Выяснив, что все белки состоят из аминокислот, можно утверждать, что они содержатся во всех продуктах питания. Диетологи для поддержания нормальной работоспособности тела рекомендуют употреблять в пищу большое количество пищи животного происхождения (яйца, курица, мясо, молоко) а также бобовые культуры, сою и различные крупы. Но то, что достаточно для обычного человека, недостаточно для тех, кто всерьез занимается спортом. Кроме незаменимых аминокислот атлетам рекомендуется употреблять в большем количестве и другие. Например, таурин, который не находится в списке «обязательного потребления», содержится в составе многих препаратов.

Виды аминокислот

В пище эти соединения могут встречаться в четырех формах. В свободной форме они очень быстро поступают в кровь и усваиваются, не требуют переваривания. Обычно это изолированные и одиночные соединения. В этой форме их рекомендуют употреблять только во время или после тренировок. В основном их действие направлено на предотвращение мышечного разложения или катаболизма. Гидролизаты – разложившиеся белки, в которых находятся маленькие цепочки аминокислот. Они признаны самыми быстроусвояемыми. Рекомендуемая доза приема – 10 грамм до и после длительных нагрузок, или утром. Ди- и трипептидные формы – тоже самое что и гидролизированные формы, только цепочки состоят из двух или трех компонентов. Количество и время приема у них такое же, но усвояемость немного ниже. Последняя форма – ВСАА (Branched Chain Amino Acids). Самый популярный и часто встречаемый комплекс из аминокислот: валин, лейцин и изолейцин. Большое распространение ВСАА получил из-за функций соединений. Эти три аминокислоты являются основным материалом для восстановления мускулов и наращивания массы, они составляют примерно 35% всех соединений в мышцах. Они – основное топливо и восстанавливающее средство, которое не только улучшит здоровье, но и поднимет спортивные результаты. Способ употребления перпарата – по 3-8 грамм 2-3 раза в день. Эта доза поможет как и при похудении, так и при наборе мышечной массы.

Основные аминокислоты для атлетов:

Лизин – основная форма для добавок – L-лизин. Участвует в кальциевом обмене, производстве биологических активных веществ, регенерации тканей, помогает восстанавливаться мышцам в период излишнего напряжения, утилизирует избыток жира, поддерживает баланс азота в теле человека. Нужное количество в день, 12 миллиграмм, обычно поступает с пищей, но иногда сверх нормы можно употреблять еще 1-1,2 миллиграмма. Избыток лизина в организме может примести к почечнокаменной болезни и неправильной работе желудочно-кишечного тракта.

Метионин – одно из соединений, входящих в состав ВСАА. Он не увеличивает рост мышц, но укрепляет иммунитет и выносливость организма. Так же эта аминокислота ускоряет разрушения липидов а в печени и снижает концентрацию холестерина в крови. Рекомендуемое количество – 1000 – 1500 миллиграмм в сутки. Если вы считаете, что ваша диета хорошо сбалансирована и в ней много животных продуктов, тогда стоит ориентироваться по нижней границе. Если всё наоборот- то по верхней границе. Суточную дозу стоит распределить на три части и принимать метионин за час до еды.

Лейцин – еще одно из важнейших соединений, входящих в состав ВСАА. Эта аминокислота отвечает за ускорение анаболизма, регенерацию, проведение обменных реакций. Дополнительное применение лейцина способствует сжиганию жира и синтезу коллагена, тем самым влияя на красоту и здоровье кожи. В спорте в комплексе с изолейцином и валином он увеличивает в несколько раз синтез белка, что влияет на мышцы. При сушке этот комплекс аминокислот способствует использованию жира в качестве основного источника энергии для тела человека. Индивидуальная потребность в этой аминокислоте рассчитывается по формуле: 33 миллиграмма * вес тела. В комплексе ВСАА лейцин составляет основную позицию и соотносится с остальными аминокислотами как 2:1:1 или 4:1:1. Поэтому при применении лейцина в составе комплексов следует придерживаться инструкций и рекомендаций, размещенных на упаковке.

Треонин – вещество, которое участвует в формировании эластина и коллагена, в синтезе белка, поддерживает нормальную работу печени и выработку антител, улучшает пищеварение и поглощение ценных питательных веществ, используется в лечении психических расстройств. Для бодибилдеров основной эффект: быстрое наращивание мышечной массы и быстрое усвоение белка. Принимать рекомендуется по 8 миллиграмм на килограмм веса тела. При расчете не забывайте учитывать содержание аминокислоты в продуктах питания.

Глицин – аминоксилота, которая входит в многие ноотропы. Неудивительно, что она является важным компонентом в спортивном питании. Усилитель вкуса и запаха, это вещество используется атлетами при подготовке к соревнованиям. Глицин повышает внимательность, выдержку, собранность, сосредоточение, мотивацию. Норма – 0,1 грамм по два, три раза в день. Глицин сочетается с другими аминокислотами, добавками, отпускается без рецепта.

Аланин – аминокислота, которая не используется в синтезе белка, но зато употребляется организмом, как регулятор кислотности в мышцах. При нормальной концентрации аланина повышается содержание карнозина, который не дает образованию кислоты в мышцах во время интенсивных упражнений. Это вещество убирает боль в мускулах и активно влияет на их восстановление после нагрузок. Но для легкоатлетов эта аминокислота не играет большого значения, поэтому дополнительно ее употреблять не рекомендуется. Норма – 1-2 грамма перед и после длительных упражнений. Максимальный эффект можно увидеть появляется после трехнедельного курса.

Аргинин – вещество, главной ролью которого является удерживается азота в организме. Азот используется мышцами для активного роста поэтому данную аминокислоту активно добавляют в БАДы. Кроме того, аргинин используется для укрепления иммунитета, лечения от тяжелых травм и ВИЧа, восстановления эпителиальных тканей. Еще одна роль вещества – он препятствует отложению жира и способствует его сжиганию. В результате этих процессов вы можете достичь желаемого мышечного рельефа. При применении ориентируетесь на инструкцию, указанную на упаковке.

Цистеин – аминокислота, которая участвует в образовании дисульфидных мостиков. Без нее не будут активно синтезироваться новые белки (ваши мышцы), поэтому ее потребление необходимо для атлетов.

Так же существует множество добавок в состав которых входят незаменимые аминокислоты. Они рекомендованы тем, кто хочет скорректировать свою диету и улучшить синтез белка. Синтез белка увеличивается при увеличении мышц и их регенерации.

Источник

Аминокислоты и биосинтез белка

АМИНОКИСЛОТЫ БЕЛКОВ

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА НА РИБОСОМЕ

Известно более 200 природных аминокислот, которые можно классифицировать по-разному. Структурная классификация исходит из положения функциональных групп на альфа-, бета-, гамма- или дельта- положении аминокислоты.

Кроме этой классификации, существуют еще и другие, например, классификация по полярности, рН уровню, а также типу группы боковой цепи (алифатические, ациклические, ароматические аминокислоты, аминокислоты, содержащие гидроксил или серу, и т.д.).

В виде белков аминокислоты являются вторым (после воды) компонентом мышц, клеток и других тканей человеческого организма. Аминокислоты играют решающую роль в таких процессах, как транспорт нейротрансмиттеров и биосинтезе.

Общая структура аминокислот. Альфа аминокислоты. Изомеризация аминокислот.

Аминокислоты – биологически важные органические соединения, состоящие из аминогруппы (-NH₂) и карбоновой кислоты (-СООН), и имеющие боковую цепь, специфичную для каждой аминокислоты. Ключевые элементы аминокислот – углерод, водород, кислород и азот. Прочие элементы находятся в боковой цепи определенных аминокислот.

В структуре аминокислот боковая цепь, специфичная для каждой аминокислоты, обозначается буквой R. Атом углерода, находящийся рядом с карбоксильной группой, называется альфа-углерод, и аминокислоты, боковая цепь которых связана с этим атомом, называются альфа-аминокислотами. Они представляют собой наиболее распространенную в природе форму аминокислот.

По свойствам боковых цепей аминокислоты подразделяются на четыре группы. Боковая цепь может делать аминокислоту слабой кислотой, слабым основанием, или эмульсоидом (если боковая цепь является полярной), или гидрофобным, плохо впитывающим воду, веществом (если боковая цепь неполярна).

АЛЬФА-АМИНОКИСЛОТЫ

Аминокислоты, имеющие как амин-, так и карбоксильную группу, прикрепляются к первому (альфа-) атому углерода имеют особое значение в биохимии. Они известны как 2-, альфа или альфа-аминокислоты (общая формула в большинстве случаев H₂NCHRCOOH, где R представляет собой органический заместитель, известный как «боковая цепь»); часто термин «аминокислота» относится именно к ним.

Это 22 протеиногенных (то есть «служащих для строительства белка») аминокислоты, которые сочетаются в пептидные цепи («полипептиды»), обеспечивая построение широкого спектра белков. Они являются L-стереоизомерами («левыми» изомерами), хотя у некоторых бактерий и в некоторых антибиотиках встречаются некоторые из D-аминокислот («правых» изомеров).

Рис. 2. Пептидная связь — вид амидной связи, возникающей при образовании белков и пептидов в результате взаимодействия α-аминогруппы (—NH₂) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (—СООН) другой аминокислоты.

Из двух аминокислот (1) и (2) образуется дипептид (цепочка из двух аминокислот) и молекула воды. По этой же схеме рибосома генерирует и более длинные цепочки из аминокислот: полипептиды и белки. Разные аминокислоты, которые являются «строительными блоками» для белка, отличаются радикалом R.

ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ АМИНОКИСЛОТ

Рис. 3. Оптические изомеры аминокислоты аланина

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА НА РИБОСОМЕ

СТАНДАРТНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

(протеиногенные)

Прим.: В последнее время к протеиногенным аминокислотам иногда причисляют трансляционно включаемые селеноцистеин и пирролизин. Это так называемые 21-я и 22-я аминокислоты.

Аминокислоты являются структурными соединениями (мономерами), из которых состоят белки. Они объединяются между собой, формируя короткие полимерные цепи, называемые пептидами длинной цепи, полипептидами или белками. Эти полимеры являются линейными и неразветвленными, каждая аминокислота в цепи присоединяется к двум соседним аминокислотам.

Рис. 5. Рибосома в процессе трансляции (синтеза белка)

Рис. 6 Стадии элонгации полипептида.

Двадцать две аминокислоты естественно включены в полипептиды и называются протеиногенными, или природными, аминокислотами. Из них 20 кодируются с помощью универсального генетического кода.

Белки имеют 4 уровня своей структурной организации: первичная, вторичная, третичная и четвертичная. Первичная структура — последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Первичную структуру белка, как правило, описывают, используя однобуквенные или трёхбуквенные обозначения для аминокислотных остатков.Вторичная структура — локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями.Третичная структура — пространственное строение полипептидной цепи. Структурно состоит из элементов вторичной структуры, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль. Четвертичная структура (или субъединичная, доменная) — взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса.

Рис. 8. Структурная организация белков

НЕСТАНДАРТНЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

(Не-протеиногенные)

Функции аминокислот

БЕЛКОВЫЕ И НЕ БЕЛКОВЫЕ ФУНКЦИИ

Из-за своей биологической значимости аминокислоты играют важную роль в питании и обычно используются в пищевых добавках, удобрениях и пищевых технологиях. В промышленности аминокислоты используются при производстве лекарств, биоразлагаемого пластика и хиральных катализаторов.

1. Аминокислоты, белки и питание

О биологической роли и последствиях дефицита аминокислот в организме человека см. информацию в таблицах незаменимых и заменимых аминокислот.

При введении в организм человека с пищей, 20 стандартных аминокислот либо используются для синтеза белков и других биомолекул, либо окисляются в мочевину и углекислый газ в качестве источника энергии. Окисление начинается с удаления аминогруппы через трансаминазу, а затем аминогруппа включается в цикл мочевины. Другой продукт трансамидирования – кетокислота, которая входит в цикл лимонной кислоты. Глюкогенные аминокислоты также могут быть преобразованы в глюкозу посредством глюконеогенеза.

БЕЛКИ

Рис. 9. Белки не только пища. Типы белковых соединений.

Каждый живой организм состоит из белков. Различные формы белков принимают участие во всех процессах, происходящих в живых организмах. В теле человека из белков формируются мышцы, связки, сухожилия, все органы и железы, волосы, ногти; белки входят в состав жидкостей и костей. Ферменты и гормоны, катализирующие и регулирующие все процессы в организме, также являются белками. Дефицит белков в организме опасен для здоровья. Каждый белок уникален и существует для специальных целей.

ПИТАНИЕ И БЕЛКИ

Белки — важная часть питания животных и человека (основные источники: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени: овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть должна поступать с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются для биосинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Стоит подчеркнть, что современная наука о питании утверждает, что белок должен удовлетворять потребности организма в аминокислотах не только по количеству. Данные вещества должны поступать в организм человека в определенных соотношениях между собой.

2. Небелковые функции аминокислот

Нейромедиатор аминокислоты

Прим.: Нейромедиаторы (нейротрансмиттеры, посредники) — биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани или железистым клеткам. Для получения информации от собственных тканей и органов организм человека синтезирует особые химические вещества – нейромедиаторы. Все внутренние ткани и органы тела человека, «подчиненные» вегетативной нервной системе (ВНС), снабжены нервами (иннервированы), т. е. функциями организма управляют нервные клетки. Они как датчики собирают информацию о состоянии организма и передают ее в соответствующие центры, а от них корректирующие воздействия идут к периферии. Любое нарушение вегетативной регуляции приводит к сбоям в работе внутренних органов. Передача информации, или управление, осуществляется с помощью специальных химических веществ-посредников, которые называются медиаторами (от лат. mediator – посредник) или нейромедиаторами. По своей химической природе медиаторы относятся к различным группам: биогенным аминам, аминокислотам, нейропептидам и т. д. В настоящее время изучено более 50 соединений, относящихся к медиаторам.

В организме человека многие аминокислоты используются для синтеза других молекул, например:

Тем не менее, все еще известны не все функции других многочисленных нестандартных аминокислот. Некоторые нестандартные аминокислоты используются растениями для защиты от травоядных животных. Например, канаванин является аналогом аргинина, который содержится во многих бобовых, и в особо крупных количествах в Canavalia gladiata (канавалия мечевидная). Эта аминокислота защищает растения от хищников, например насекомых, и при употреблении некоторых необработанных бобовых может вызывать заболевания у людей.

Классификация протеиногенных аминокислот

Рассмотрим классификацию на примере 20 протеиногенных α-аминокислот, необходимых для синтеза белка

Среди многообразия аминокислот только 20 участвует во внутриклеточном синтезе белков (протеиногенные аминокислоты). Также в организме человека обнаружено еще около 40 непротеиногенных аминокислот. Все протеиногенные аминокислоты являются α-аминокислотами. На их примере можно показать дополнительные способы классификации. Названия аминокислот обычно сокращаются до 3-х буквенного обозначения (см. рис. полипептидной цепи вверху страницы). Профессионалы в молекулярной биологии также используют однобуквенные символы для каждой аминокислоты.

1. По строению бокового радикала выделяют:

Ароматические соединения (арены)

— циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему. Основными отличительными свойствами являются повышенная устойчивость ароматической системы и, несмотря на ненасыщенность, склонность к реакциям замещения, а не присоединения.

Различают бензоидные (арены и структурные производные аренов, содержат бензольные ядра) и небензоидные (все остальные) ароматические соединения.

Ароматичность — особое свойство некоторых химических соединений, благодаря которому сопряженное кольцо ненасыщенных связей проявляет аномально высокую стабильность;

2. По полярности бокового радикала

Существуют неполярные аминокислоты (ароматические, алифатические) и полярные (незаряженные, отрицательно и положительно заряженные).

3. По кислотно-основным свойствам

По кислотно-основным свойствам подразделяют нейтральные (большинство), кислые (аспарагиновая и глутаминовая кислоты) и основные (лизин, аргинин, гистидин) аминокислоты.

4. По незаменимости

По необходимости для организма выделяют такие, которые не синтезируются в организме и должны поступать с пищей – незаменимые аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, триптофан, треонин, лизин, метионин). К заменимым относят такие аминокислоты, углеродный скелет которых образуется в реакциях метаболизма и способен каким-либо образом получить аминогруппу с образованием сответствующей аминокислоты. Две аминокислоты являются условно незаменимыми (аргинин, гистидин), т.е.их синтез происходит в недостаточном количестве, особенно это касается детей.

Источник