Ndër shumëllojshmërinë e madhe të substancave natyrore, aminoacidet zënë një vend të veçantë. Shpjegohet me rëndësinë e tyre të jashtëzakonshme si në biologji ashtu edhe në kiminë organike. Fakti është se molekulat e proteinave të thjeshta dhe komplekse përbëhen nga aminoacide, të cilat janë baza e të gjitha formave të jetës në Tokë pa përjashtim. Është për këtë arsye që shkenca i kushton vëmendje serioze studimit të çështjeve të tilla si struktura e aminoacideve, vetitë e tyre, prodhimi dhe përdorimi. Këto komponime kanë rëndësi të madhe edhe në mjekësi, ku përdoren si preparate medicinale. Për ata njerëz që janë seriozë për shëndetin e tyre dhe udhëheqin një mënyrë jetese aktive, monomerët e proteinave janë një formë ushqimi (i ashtuquajturi ushqim sportiv). Disa nga llojet e tyre përdoren në kiminë e sintezës organike si lëndë ushqyese në prodhimin e fibrave sintetike - enanth dhe kapron. Siç mund ta shihni, acidet aminokarboksilike luajnë një rol shumë të rëndësishëm si në natyrë ashtu edhe në jetën e shoqërisë njerëzore, ndaj le t'i njohim më në detaje.
Veçoritë e strukturësaminoacide
Përbërjet e kësaj klase i përkasin substancave organike amfoterike, domethënë ato përmbajnë dy grupe funksionale dhe, për rrjedhojë, shfaqin veti të dyfishta. Në veçanti, molekulat përmbajnë radikale hidrokarbure të kombinuara me grupe amino NH2 dhe grupe karboksil COOH. Në reaksionet kimike me substanca të tjera, aminoacidet veprojnë ose si baza ose si acide. Izomerizmi i komponimeve të tilla manifestohet për shkak të një ndryshimi ose në konfigurimin hapësinor të skeletit të karbonit ose në pozicionin e grupit amino, dhe klasifikimi i aminoacideve përcaktohet bazuar në veçoritë strukturore dhe vetitë e radikalit hidrokarbur. Mund të jetë në formën e një zinxhiri të drejtë ose të degëzuar dhe gjithashtu të përmbajë struktura ciklike.
Aktiviteti optik i acideve aminokarboksilike
Të gjithë monomerët e polipeptideve dhe 20 llojet e tyre, të paraqitura në organizmat e bimëve, kafshëve dhe njerëzve, i përkasin L-aminoacideve. Shumica e tyre përmbajnë një atom karboni asimetrik që rrotullon një rreze drite të polarizuar në të majtë. Dy monomere, izoleucina dhe treonina, kanë dy atome të tilla karboni dhe acidi aminoacetik (glicina) nuk ka asnjë. Klasifikimi i aminoacideve sipas aktivitetit të tyre optik përdoret gjerësisht në biokimi dhe biologji molekulare kur studiohet procesi i përkthimit në biosintezën e proteinave. Është interesante se format D të aminoacideve nuk janë kurrë pjesë e zinxhirëve polipeptidikë të proteinave, por janë të pranishme në membranat bakteriale dhe në produktet metabolike të kërpudhave aktinomicet, më paska, në fakt, ato gjenden në antibiotikë natyralë, për shembull, në gramicidin. Në biokimi, substancat me strukturë hapësinore të formës D, si citrulina, homoserina, ornitina, janë gjerësisht të njohura, të cilat luajnë një rol të rëndësishëm në reaksionet e metabolizmit qelizor.
Çfarë janë zwitterions?
Kujtojmë edhe një herë se monomerët e proteinave përmbajnë grupe funksionale të aminave dhe acideve karboksilike. Grimcat -NH2 dhe COOH ndërveprojnë me njëra-tjetrën brenda molekulës, gjë që çon në shfaqjen e një kripe të brendshme të quajtur jon bipolar (zwitterion). Kjo strukturë e brendshme e aminoacideve shpjegon aftësinë e tyre të lartë për të bashkëvepruar me tretës polare, si uji. Prania e grimcave të ngarkuara në tretësirë përcakton përçueshmërinë e tyre elektrike.
Çfarë janë α-aminoacidet
Nëse grupi amino ndodhet në molekulë në atomin e parë të karbonit, duke llogaritur nga vendndodhja e karboksilit, ky aminoacid klasifikohet si α-aminoacid. Ato zënë një vend kryesor në klasifikim, sepse nga këto monomere ndërtohen të gjitha molekulat e proteinave biologjikisht aktive, si p.sh. enzimat, hemoglobina, aktina, kolagjeni etj. Struktura e aminoacideve të kësaj klase mund të merret në konsideratë. duke përdorur shembullin e glicinës, e njëjta e cila përdoret gjerësisht në praktikën neurologjike si qetësues në trajtimin e formave të lehta të depresionit dhe neurasthenisë.
Emri ndërkombëtar për këtë aminoacid është α-aminoacetik, aika një formë L-je optike dhe është proteinogjene, domethënë merr pjesë në procesin e përkthimit dhe është pjesë e makromolekulave të proteinave.
Roli i proteinave dhe monomereve të tyre në metabolizëm
Është e pamundur të imagjinohet funksionimi normal i organizmit të gjitarëve, përfshirë njerëzit, pa hormone të përbëra nga molekula proteinike. Struktura kimike e aminoacideve që përbëjnë përbërjen e tyre konfirmon përkatësinë e tyre në forma α. Për shembull, triiodothyronina dhe tiroksina prodhohen nga gjëndra tiroide. Ato rregullojnë metabolizmin dhe sintetizohen në qelizat e tij nga α-aminoacidi tirozinë. Në proteinat e thjeshta dhe komplekse, ka 20 monomere bazë dhe derivatet e tyre. Acidi karboksiglutamik është i pranishëm në protrombinë, e cila rregullon mpiksjen e gjakut, metillizina gjendet në miozinë (proteina e muskujve), dhe selenocisteina gjendet në enzimën e peroksidazës.
Vlera ushqyese e proteinave dhe monomerëve të tyre
Duke marrë parasysh strukturën e aminoacideve dhe klasifikimin e tyre, le të ndalemi në gradimin bazuar në aftësinë ose pamundësinë e monomereve të proteinave për t'u sintetizuar në qeliza. Alanina, prolina, tirozina dhe komponime të tjera formohen në reaksionet e metabolizmit plastik, ndërsa triptofani dhe shtatë aminoacide të tjera duhet të hyjnë në trupin tonë vetëm me ushqim.
Një nga treguesit e ushqyerjes së duhur dhe të ekuilibruar është niveli i konsumimit të ushqimeve proteinike nga njerëzit. Duhet të jetë të paktën një e katërta e sasisë totale të ushqimit që ka hyrë në trup në ditë. Sidomosështë e rëndësishme që proteinat të përmbajnë valinë, izoleucinë dhe aminoacide të tjera esenciale. Në këtë rast, proteinat do të quhen të plota. Ato hyjnë në trupin e njeriut nga ushqimet bimore ose ushqimet që përmbajnë kërpudha.
Vetë monomerët thelbësorë të proteinave nuk mund të sintetizohen në qelizat e gjitarëve. Nëse marrim parasysh strukturën e molekulave të aminoacideve që janë të domosdoshme, mund të sigurohemi që ato i përkasin klasave të ndryshme. Pra, valina dhe leucina i përkasin serisë alifatike, triptofani i përket aminoacideve aromatike dhe treonina i përket hidroksiaminoacideve.
