Εισαγωγή στα αμινοξέα

Τι είναι τα αμινοξέα;
Τα πιο συνηθισμένα αμινοξέα στη φύση ονομάζονται α-αμινοξέα. Αυτά τα μόρια έχουν τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες που συνδέονται με το κεντρικό άτομο άνθρακα (που ονομάζεται άτομο α-C):
Αμινο (NH₂, ο κωδικός τριών γραμμάτων συντομεύεται ως "H-").
Ομάδα καρβοξυλικού οξέος (COOH, συντομεύεται ως "-OH" στον κώδικα τριών γραμμάτων).
Πλευρικές αλυσίδες(R, τα οποία είναι πολύ μεταβλητά και καθορίζουν τις ιδιότητες των αμινοξέων καθώς και του τελικού πεπτιδίου).
Άτομο υδρογόνου (Η).
Η σύνδεση ατόμων α-C σε αυτές τις τέσσερις διαφορετικές ομάδες δίνει μοναδικές χημικές ιδιότητες, οι οποίες διαδραματίζουν βασικό ρόλο στον προσδιορισμό της συμπεριφοράς και των ιδιοτήτων των αμινοξέων και των πεπτιδίων.

Βιολογική δραστηριότητα αμινοξέων
Τα αμινοξέα μπορούν να παρουσιάσουν βιολογικές δραστηριότητες όπως:
Η τρυπτοφάνη (TRP) και το γλουταμικό οξύ (GLU) διαδραματίζουν βασικό ρόλο στις μεταβολικές διεργασίες.
Η ομάδα R (ή πλευρική αλυσίδα) καθορίζει τις μοναδικές ιδιότητες των αμινοξέων. Αυτές οι ομάδες μπορούν:
Με απλά λόγια:Ένα άτομο υδρογόνου όπως η γλυκίνη (Gly).
Περιλαμβάνονται άλλα οξέα: όπως το ασπαρτικό οξύ (ASP) και το γλουταμικό οξύ (GLU).
Μεταφέρετε βασικές ομάδες:Αργινίνη (arg), λυσίνη (Lys) ή ιστιδίνη (HIS).
Περιέχει πολικές ομάδες: όπως σερίνη (SER) ή θρεονίνη (THR).
Μη πολικοί υδρογονάνθρακες:Alanine (ALA), φαινυλαλανίνη (Phe) ή βαλίνη (VAL).
Περιεκτικότητα σε θείο:Όπως φαίνεται στην κυστεΐνη (Cys) και στη μεθειονίνη (MET).
Ο ρόλος των L-αμινοξέων και D-αμινοξέα
Οι τέσσερις υποκαταστάτες του ατόμου α-C είναι διατεταγμένα στις γωνίες του τετραεδρικού, με το άτομο α-C στο κέντρο (βλ. Εικόνα 3). Αυτή η διάταξη επιτρέπει την ύπαρξη των δύο μορφών μορίων αμινοξέων σε μορφή καθρέφτη, παρόμοια με τα αριστερά και τα δεξιά χέρια. Αυτές οι μορφές καθρέφτη είναι γνωστές ως "στερεοϊσομερή" ή "εναντιομερή".
Βιολογική σημασία των εναντιομερών
Αν και τα εναντιομερή έχουν σχεδόν ταυτόσημες χημικές και φυσικές ιδιότητες, τα βιολογικά τους αποτελέσματα μπορεί να διαφέρουν σημαντικά. Το μοριακό σχήμα είναι κρίσιμο για την αλληλεπίδρασή του με βιολογικούς στόχους. Ένα εναντιομερές μπορεί να δεσμεύεται αποτελεσματικά με το στόχο, άλλο μπορεί να μην έχει, ή σε ορισμένες περιπτώσεις να έχει αρνητικό αποτέλεσμα. Στο διάλυμα, το εναντιομερές περιστρέφει το πολωμένο ελαφρύ επίπεδο προς την αντίθετη κατεύθυνση.