Aminosyror

Den allmänna formeln för aminosyror är följande: NH ₂ – R – COOH Deras namn är en förkortad form av termen "α-aminokarboxylsyra". När vi talar om olika typer av aminosyror ersätter vi ofta deras systematiska namn med vanliga namn. För att ge ett exempel kallas aminoättiksyran glycin, 2-aminopropansyran kallas alanin och 2-amino-3-metylbutansyran kallas valin.

Klassificering av aminosyror

Huvudindelningen av aminosyror är i protein- och icke-proteintyper. Den förstnämnda gruppen omfattar ett 20-tal föreningar, som var och en är en komponent av proteiner och är avgörande för människokroppen. Dessa proteiner, som också existerar som strukturella molekyler i växter och djur, spelar en grundläggande roll genom att delta i många mekanismer som är ansvariga för att upprätthålla homeostasen i människokropparna. En annan klassificering tar hänsyn till möjligheten att producera en viss aminosyra eller dess nödvändiga tillförsel till människokroppen tillsammans med mat.

Exogena och endogena aminosyror

Exogena aminosyror är organiska föreningar som krävs för att upprätthålla homeostasen i våra kroppar, men de är inte kapabla till egenproduktion. Det är därför de måste tillhandahållas i form av en lämplig kost tillsammans med välbalanserade måltider och i form av adekvata kosttillskott. Denna grupp av aminosyror inkluderar:

1. Lysin – en antivirusaminosyra som förbättrar immuniteten;
2. Metionin, som styr produktionen av tillväxthormonet;
3. Treonin, som är ansvarig för korrekt underhåll av hudens fuktighet och korrekt funktion av nervsystemet;
4. Leucin, vars huvudsakliga roll är att kontrollera nivån av utsöndrad kortisol och sockernivåer samt att stödja sårläkning;
5. Isoleucin – en aminosyra som deltar i muskelmetabolismprocesser, med särskilt fokus på muskelvävnader;
6. Valin, som stöder muskelåterställning och avlägsnande av överflödig fettvävnad;
7. Tryptofan, en serotoninprekursor, som ska öka sömnkvaliteten, förbättra det fysiska och mentala tillståndet och kontrollera aptiten;
8. Fenylalanin, som är en föregångare till många hormoner som är viktiga för människokroppen, inklusive tyrosin, dopamin, epinefrin och noradrenalin.

Den andra kategorin inkluderar endogena aminosyror , som regelbundet syntetiseras i människokroppen, så efterfrågan på dem täcks ständigt på autonom basis. Denna grupp innehåller fler aminosyror, som inkluderar:

1. Alanin – en aminosyra som ansvarar för att transportera glukos till röda blodkroppar och hjärnan;
2. Asparaginsyra, som förbättrar kognitiva funktioner och koncentrationsförmågan;
3. Asparagin, som stöder många processer såsom inlärning, memorering eller koncentrationsförbättring;
4. Glutaminsyra, som stöder matsmältningsprocesser, minskar känslan av trötthet och stöder minnet.

Villkorliga aminosyror

Dessa är föreningar som kan produceras i kroppen men endast om man har tillgång till lämpliga mängder av deras prekursorer. Villkorliga aminosyror inkluderar:

1. Arginin, som fördröjer åldrandet, minskar tiden för läkning av sår och förbättrar den fysiska konditionen;
2. Cystein, som är ett byggmaterial i bildandet av glutation och är ett viktigt produktionselement av kollagen;
3. Glutamin, som stöder funktionen av tarmarna och avlägsnande av onödiga metaboliska produkter från människokroppen;
4. Tyrosin, som, precis som cystein, deltar i produktionen av kollagen, men är också nödvändigt för syntesen av melanin och hjälper till att upprätthålla homeostasen i sköldkörteln;
5. Glycin, som är en aminosyra som kan läka artrit och diabetes;
6. Ornitin, som kan minska nivån av kortisol, förbättra sömnkvaliteten och förbättra effektiviteten i tarmfunktioner och matsmältningsenzymer;
7. Proline, som positivt påverkar hudens tillstånd och förbättrar dess flexibilitet;
8. Serin, inriktat på processer som stödjer immunförsvaret och nervcellers funktion.

Protein aminosyror

Som namnet antyder finns det också aminosyror som är komponenter i proteiner. Mer specifikt är proteiner olika typer av aminosyror kombinerade med varandra. Det finns tjugo av dem, och under syntesen kodas de av så kallade kodoner (sekvenser av tre nukleotider som ingår i mRNa, som utgör den kodande enheten). Var och en av dem har två gemensamma egenskaper: de är alfa- och L-aminosyror. Detta betyder att deras amingrupp är kopplad till alfa-kolet, som direkt gränsar till karbonylgruppen. Bokstaven "L" står för en stereoisomer i Fischer-projektionen, så amingruppen är placerad på vänster sida av formeln.

Aminosyrors fysikalisk-kemiska egenskaper

Den fysiska formen av aminosyror är vanligtvis ett kristallint fast ämne med en söt smak. Deras löslighet i vatten är god, men de löser sig inte i organiska lösningsmedel. Deras smältpunkter är relativt höga. Aminosyrornas kemiska natur är amfoter, och reaktionen av deras vattenlösningar är neutral. Dissociation producerar dubbla joner, som är resultatet av att neutralisera den basiska amingruppen med en karboxylradikal. Detta resulterar i att ett internt ammoniumsalt produceras som visar båda laddningarna: positiva och negativa. Deras kvantiteter är lika. En aminosyra kan existera som en katjon eller anjon, beroende på i vilken miljö den dissocierar. För sura reaktioner dissocierar inte karboxylgruppen och aminosyran har en positiv laddning. I en alkalisk miljö skiftar reaktionerna mot att producera en negativ jon.

Den isoelektriska punkten (pI)

Det är en punkt där en aminosyra tar formen av en dubbeljon. För varje molekyl kan vi justera en adekvat koncentration av [H ₃ O ⁺] joner, vilket betyder ett sådant pH där joner inte rör sig i det elektriska fältet. Amfotera karaktären hos aminosyror och deras existens i form av dubbla joner innebär en jonstruktur av salter när de påverkas av syror och alkalier. Experimentell bestämning av den isoelektriska punkten utförs genom att tillsätta en aminosyra, till exempel kasein, i lämpliga provrör innehållande lösningar ( _CH3COOH och _CH3COONa ) med kända pH-koncentrationer. Den isoelektriska punkten nås där avlagringen är som mest riklig. Med tanke på egenskapen hos den isoelektriska punkten kan vi använda den för att separera en blandning av proteiner med hjälp av elektrofores. Denna metod är baserad på aminosyrornas sura-basegenskaper, och blandningen placeras på blött papper. Med hjälp av ett känt pH kan vi bestämma i vilken form särskilda aminosyror kommer att existera. Sedan, om vi matar spänning till papperet, kommer de positivt laddade aminosyrorna att röra sig mot katoden (-), och de med negativ laddning, till anoden (+). De neutralt laddade föreningarna, balanserade av de positiva och negativa laddningarna i molekylen, kommer att förbli på samma plats.

Reaktioner som är karakteristiska för karboxylgruppen

1. Förestring, som består i att syntetisera estrar som produceras genom en reaktion mellan en aminosyra och en alkohol. Produkten av en sådan reaktion uppvisar inte en amfotär natur, men visar egenskaperna hos den använda aminen.
2. Dekarboxylering, det vill säga upphettning av en aminosyra i närvaro av en barium(II)hydroxidlösning (Ba(OH) ₂ ). Omvandlingen producerar aminer.
3. Produktionen av komplex är relaterad till aminosyrornas förmåga att binda till katjonerna i en metall, främst koppar, vilket orsakar bildandet av färgade föreningar (komplexa salter).

Reaktioner som är karakteristiska för amingruppen

1. Deaminering, som avser aminosyror som innehåller den primära amingruppen. Reaktionen sker under inverkan av salpetersyra (III) (HNO ₂ ), och aminosyran som används som reaktant oxiderar och producerar en hydrsyra. Amingruppen frisätts i form av kväve. Det finns flera typer av deaminering, inklusive hydrolytisk deaminering, hydrolytisk deaminering med dekarboxylering, deaminering genom reduktion och desaturering av deaminering.
2. Oxidation, som gör att aminosyror omvandlas till ketosyror.
3. Biokemiska reaktioner – alla aminosyror som kan klassificeras som Schiff-baser är kapabla till biokemiska omvandlingar som transmittans och dekarboxylering.

Reaktioner som används för att detektera aminosyror

1. Ninhydrinreaktionen är en färgad reaktion där reaktanterna är en aminosyra och ett reagens i form av en ninhydrinlösning. Reaktionen ger en karakteristisk violettblå färg.
2. Xantoproteinreaktionen är ett exempel på vägen för att detektera aromatiska aminosyror, såsom fenylalanin, tyrosin eller tryptofan. En förening som utsätts för en koncentrerad salpetersyra (V)-lösning ( _HNO3 ) ändrar sin färg till gul. Det är ett resultat av att man producerar salpeteraminosyraderivat under reaktionen.

Källor till aminosyror

För att säkerställa ett gott fysiskt och mentalt tillstånd för människokroppen bör vi förse den med lämpliga mängder av varje byggmaterial, inklusive aminosyror. En extremt viktig källa till alla aminosyror som krävs för korrekt funktion är de kompletta proteinerna. De inkluderar kött, särskilt fågel, fisk, ägg och mejeriprodukter. Mjölk innehåller höga mängder leucin, isoleucin, treonin och tryptofan. Lysin och metionin finns i soja. Valin kan tillföras tillsammans med ris, jordnötter, sesam och mandel, medan fenylalanin, genom att inkludera ägg, ostar och spannmålsprodukter i vår kost. Förekomsten av aminosyror i livsmedel är vanligt, men för att vår kost ska vara ordentligt balanserad bör produkterna vi använder vara diversifierade. Detta beror på att de endast innehåller vissa aminosyror från den grupp som är nödvändiga för att upprätthålla korrekta vitala funktioner.