Kwasy, wodorotlenki czy też sole, to tylko niektóre związki zaliczane do grupy nieorganicznych. Co jeszcze kryje chemia nieorganiczna? Jakie pojęcia są związane z tą dziedziną chemii? Informacje na ten temat znajdziesz w tej sekcji!
Aminokwasy są liczną grupą związków organicznych, mających kluczowe znaczenie dla człowieka i świata przyrody. Związki te w swoich cząsteczkach posiadają dwie grupy funkcyjne: aminową i karboksylową. Ich obecność determinuje wyjątkowe właściwości, jakimi odznaczają się te substancje. Aminokwasy są składnikami budulcowymi białek. Odpowiadają za wytwarzanie mięśni, tkanek czy skóry. Organizm człowieka potrzebuje około 20 różnych aminokwasów, aby zapewnić prawidłowy przebieg funkcji życiowych, dlatego ich znaczenie jest niebagatelne.
Aminokwasy, nazywane również kwasami aminowymi to związki chemiczne zbudowane głównie z atomów węgla, wodoru, azotu i tlenu. W swojej budowie posiadają dwie grupy funkcyjne: aminową i karboksylową. Klasyfikacji aminokwasów dokonuje się na podstawie kilku kryteriów. Jednym z nich jest położenie grupy aminowej w cząsteczce. W zależności od tego, z którym atomem węgla połączona jest grupa aminowa, wyróżnia się aminokwasy alfa, beta lub gamma. Również ilość grup funkcyjnych w cząsteczce aminokwasów ma znaczenie. Te, o takiej samej ilości grup aminowych i karboksylowych, nazywane są obojętnymi, z przewagą ilości grup aminowych to zasadowe, a z przewagą grup karboksylowych to kwasowe. Biorąc pod uwagę te i inne kryteria podziału oraz budowy chemicznej, łatwo zauważyć dużą różnorodność tych związków. Nazewnictwo aminokwasów opiera się na podaniu nazwy podstawowego kwasu karboksylowego tworzącego cząsteczkę i wskazanie położenia grupy aminowej. Równolegle do nazw systematycznych stosowane są nazwy zwyczajowe, które na stałe znalazły się w kanonie słownictwa chemicznego.
Aminokwasy są kluczowymi składnikami niezbędnymi do prawidłowej syntezy białek w ludzkim organizmie. Organizm człowieka potrzebuje ich aż około dwudziestu. Pewna część tych związków może być syntetyzowana w organizmie człowieka, dzięki czemu jest on w stanie samodzielnie zapewnić odpowiednią ich ilość. Aminokwasy te nazywane są endogennymi. W przeciwnym wypadku, aminokwasy muszą zostać dostarczone do organizmu wraz z pożywieniem lub z wykorzystaniem suplementacji, są to tzw. aminokwasy egzogenne. Aminokwasy endogenne organizm może wytworzyć samodzielnie, przekształcając w tym celu inny aminokwas, który np. został dostarczony z pożywieniem lub wykorzystując produkty przemiany innych związków chemicznych. W wyjątkowych sytuacjach, gdy organizm odczuwa niedobory niektórych składników, jak np. węglowodanów, może dojść do sytuacji, gdy ciało człowieka nie będzie w stanie samodzielnie wytworzyć niezbędnych mu związków, co może prowadzić do zaburzeń lub chorób. Dlatego należy zwracać szczególną uwagę na sposób odżywiania, aby zapewnić wszystkie niezbędne elementy pozwalające zachować ogólną sprawność.
Tyrozyna należy do jednych z podstawowych aminokwasów endogennych, niezbędnych do syntezy białek. Związek ten w XIX wieku został wyizolowany z kazeiny pochodzącej z sera. Kluczowym stereoizomerem tego związku jest odmiana L. Tyrozyna, jako aminokwas endogenny jest wytwarzana w organizmie człowieka, jednak by to było możliwe niezbędna jest obecność innego przedstawiciela tej grupy chemicznej – fenyloalaniny. Jeżeli będzie ona dostarczana w zbyt niskich ilościach, nastąpi również deficyt ilości tyrozyny.
Tyrozyna towarzyszy syntezie neuroprzekaźników oraz hormonów. Jej pochodne mogą przekształcać się np. do adrenaliny, która jest kluczowym składnikiem przygotowującym ludzki organizm do radzenia sobie z ekstremalnymi sytuacjami. Liczne badania dowodzą, że związek ten jest istotnym elementem odpowiedzialnym za utrzymanie w dobrej kondycji zdrowia psychicznego ludzi. Ponadto aminokwas ten uczestniczy w syntezie hormonów tarczycy i ma duży wpływ na rozwój chorób tego narządu. Tyrozyna znajduje się głównie w takich produktach jak sery i inne wyroby mleczne, mięso, ryby, orzechy, nasiona strączkowe, fasola czy orzechy. Tyrozynę można także suplementować.
Cysteina jest przykładem aminokwasu endogennego, zawierającego w swojej strukturze grupę tiolową, -SH. W komórkach występuje na bardzo niskim poziomie, co stanowi swoisty mechanizm obronny przed jej toksycznością, która jest szczególnie niebezpieczna dla centralnego układu nerwowego. Organizm samodzielnie reguluje stężenie cysteiny, wykorzystując reakcje prowadzące do wbudowywania jej w struktury białek i peptydy, w trakcie tlenowych i beztlenowych przemian. Pomimo swojej toksyczności, cysteina jest jednym z najważniejszych aminokwasów budujących białka organizmów żywych. Bierze udział w syntezach chemicznych i biochemicznych licznych związków, a w tym między innymi kolagenu, glutationu czy wielu hormonów. Cysteina wspomaga zachowanie zdrowia i odporności. Posiada właściwości wykrztuśne, wspomaga proces oczyszczania płuc i oskrzeli, a także łagodzi liczne objawy przeziębienia. Jej działanie antyoksydacyjne jest szczególnie ważne dla osób narażonych na choroby nowotworowe. Wykazano także, że może być pomocna w leczeniu niepłodności u mężczyzn, dzięki wzmocnieniu ruchliwości i żywotności plemników.
Cysteina jest wytwarzana przez organizm człowieka. Można ją także dostarczyć wraz z odpowiednimi produktami spożywczymi. Występuje między innymi w soi, pistacjach, nasionach słonecznika, mięcie, kurzych jajach, w serze (a w szczególności w parmezanie), roślinach strączkowych, a nawet w mleku.
Kwas glutaminowy jest aminokwasem endogennym, będącym głównym neuroprzekaźnikiem umożliwiającym przewodzenie impulsów nerwowych. Ma duży wpływ na rozwój psychofizyczny człowieka. Odpowiada za procesy uczenia się oraz zapamiętywania, ze względu na tworzenie śladu pamięciowego mózgu. Jego niedobór może wspierać rozwój np. choroby Alzheimera. Podobnie jak w przypadku cysteiny, zbyt duża zawartość kwasu glutaminowego w organizmie nie jest korzystna ze względu na jego toksyczność. Pomimo, że kwas glutaminowy jest niezbędny dla prawidłowego działania mózgu, w zbyt dużych ilościach prowadzi do uszkodzenia komórek nerwowych. W wyniku tego dochodzi między innymi do wystąpienia zaburzeń procesów poznawczych. Sól kwasu glutaminowego, czyli glutaminian sodu stanowi popularny dodatek do żywności, wzmacniający smak.
Zewnętrzne źródła kwasu glutaminowego to głównie mięso, ryby i jaja. Ponadto znaleźć go można w migdałach, awokado, marchwi, kukurydzy, czosnku, grochu, soi, orzechach włoskich, ziemniakach, cebuli i innych.
Asparagina, nazywana inaczej kwasem DAA to kolejny bardzo ważny aminokwas endogenny o charakterze kwasowym. W organizmie człowieka związek ten jest syntetyzowany w reakcji szczawiooctanu i glutaminianu. Asparagina stosowana jest, jako składnik preparatów mających na celu wzmocnienie i regenerację organizmu. Ze względu na jej właściwości wykorzystywana jest do łagodzenia stanów zmęczenia psychicznego i fizycznego. Czasami stosowana także w procesach rekonwalescencji po zabiegach chirurgicznych. Znane są także zastosowania asparaginy w terapii zaburzeń dzieci i funkcji poznawczych seniorów.
Asparagina występuje w owocach morza, szparagach, ziemniakach czy nabiale. Można ją dostarczyć spożywając również rośliny strączkowe lub orzechy. Asparaginy nie należy mylić z aspartamem, który jest jej pochodną i popularną substancją słodzącą. Asparagina dostępna jest także w formie suplementów diety.
Prolina jest przykładem aminokwasu endogennego, zawierającego w swojej strukturze pięcioczłonowy pierścień pirolidynowy. Wykazuje działanie glukogenne, przez co może być wykorzystana do produkcji glukozy. Przede wszystkim jednak prolina jest najważniejszym składnikiem budującym kolagen odpowiedzialny za zdrowy wygląd skóry. Stanowi około 20% tej frakcji. Prolina wykazuje znaczące działanie na wszystkie układy białkowe. Wspomaga usuwanie uszkodzonych struktur. Posiada także zdolność wiązania wody. Dzięki temu utrzymując stałe nawilżenie, wspomaga zachowanie dobrej kondycji skóry, włosów i paznokci. Ilość proliny w organizmie bezpośrednio wpływa także na stawy.
Prolina jest wytwarzana w organizmie człowieka. Jednak w przypadku silnych niedoborów tego składnika, niezbędna staje się jego suplementacja. Najlepszym jej źródłem są produkty wysokobiałkowe, najlepiej pochodzenia zwierzęcego. Aby dostarczyć do organizmu prolinę, zaleca się spożywanie wątróbki, wołowiny, drobiu, jaj czy skorupiaków. Dobrym jej źródłem jest także żelatyna.
Znajdź swoje miejsce w Grupie PCC. Zapoznaj się z naszą ofertą i rozwijaj się razem z nami.
Program bezpłatnych praktyk letnich dla studentów i absolwentów wszystkich kierunków studiów.