Aminokyseliny jsou stavebními kameny proteinů, enzymů, hormonů a neurotransmiterů, které vaše tělo vyrábí. Všechny aminokyseliny sdílejí obecnou strukturu složenou ze čtyř skupin molekul: centrální alfa-uhlík s atomem vodíku, aminovou skupinou, karboxylovou skupinou a postranním řetězcem. Vaše tělo má 20 různých typů aminokyselin, které jsou identické s výjimkou jejich postranních řetězců, které se liší svou afinitou k vodě, náboji a molekulárnímu složení.
Obecná struktura aminokyselin
Aminokyseliny obsahují atom vodíku; pozitivně nabitou aminovou skupinu, která obsahuje jeden atom dusíku a tři atomy vodíku; a negativně nabitou karboxylovou skupinu, která obsahuje jeden atom uhlíku a dva atomy kyslíku. Tyto molekuly spolu s proměnlivou skupinou postranních řetězců jsou spojeny s centrálním alfa uhlíkem. Pozitivní náboj aminové skupiny je přitahován k negativně nabité karboxylové skupině jiných aminokyselin. Spojení několika těchto aminokyselin tvoří hlavní řetězec aminokyselin. Tento řetězec skládá a interaguje s postranními řetězci jiných aminokyselinových kostry, čímž vzniká trojrozměrný protein.
Hydrofobní aminokyseliny
Postranní řetězec obsahující dlouhý řetězec uhlíků a vodíků odfiltruje vodu a vytvoří vazby s jinými vodu-odpuzujícími nebo hydrofobními postranními řetězci. Tato skupina hydrofobních aminokyselin vytváří stabilní, fyzicky odolnou proteinovou strukturu, která se nerozpouští ve vodě. Kolagen, strukturální protein v tkáních včetně kůže, šlach a vazů, má relativně velký podíl hydrofobních aminokyselin. Naopak, bílkoviny, které přicházejí do kontaktu s vodou, jako je hemoglobin v krvi, mají poměrně vysoký podíl hydrofilních nebo vodě přitahujících aminokyselin.
Aminokyselinové nabíjení
Boční řetězce některých aminokyselin mají kladný nebo záporný náboj, který pomáhá vytvářet silnou interakci s molekuly nabitými opačným směrem. Například vazebné místo pro ATP, negativně nabitou molekulu, může obsahovat mnoho pozitivně nabitých aminokyselin, které pomáhají usnadnit silnou vazbu k proteinu. Elektrický náboj na těchto aminokyselinách je také činí vodorozpustnými, což může být nezbytné pro správnou funkci. Například jednotlivci se srpkovitou anémií mají mutaci, ve které jeden ze svých hemoglobinových proteinových řetězců má nenabitou aminokyselinu místo záporně nabité aminokyseliny. To deformuje tvar bílkovin a červené krvinky nemohou vázat a přenášet kyslík.
Aminokyseliny se sírou
Cystein a methionin jsou dvě aminokyseliny, které mají ve svých postranních řetězcích síru. Síra molekuly cysteinu se může vázat na molekulu síry jiného cysteinu, čímž vzniká silná vazba, která je hydrofobní a pomáhá udržovat strukturální integritu proteinu. Keratin, hlavní strukturální protein ve vlasech a nehty, obsahuje mnoho cysteinových aminokyselin. Přestože molekula síry v methioninu není schopna vázat na jiné sulfury, pomáhá usnadnit přenos molekul v metabolických procesech, včetně metabolismu proteinů a metabolismu uhlohydrátů.
