ท่ามกลางความหลากหลายของสารธรรมชาติ กรดอะมิโนครอบครองสถานที่พิเศษ อธิบายโดยความสำคัญเป็นพิเศษทั้งในด้านชีววิทยาและเคมีอินทรีย์ ความจริงก็คือโมเลกุลของโปรตีนที่ง่ายและซับซ้อนประกอบด้วยกรดอะมิโน ซึ่งเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบบนโลกโดยไม่มีข้อยกเว้น ด้วยเหตุนี้เองที่วิทยาศาสตร์ให้ความสนใจอย่างจริงจังกับการศึกษาประเด็นต่างๆ เช่น โครงสร้างของกรดอะมิโน คุณสมบัติ การผลิต และการใช้ สารประกอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการแพทย์ซึ่งใช้เป็นยาเตรียม สำหรับผู้ที่จริงจังเกี่ยวกับสุขภาพของตนเองและมีวิถีชีวิตที่กระฉับกระเฉง โปรตีนโมโนเมอร์เป็นอาหารรูปแบบหนึ่ง (ที่เรียกว่าโภชนาการการกีฬา) บางชนิดใช้ในเคมีของการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นวัตถุดิบในการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ - enanth และ capron อย่างที่คุณเห็น กรดอะมิโนคาร์บอกซิลิกมีบทบาทสำคัญมากทั้งในธรรมชาติและในชีวิตของสังคมมนุษย์ มาทำความรู้จักกับกรดเหล่านี้ในรายละเอียดกันดีกว่า
คุณสมบัติโครงสร้างกรดอะมิโน
สารประกอบในชั้นนี้เป็นของสารอินทรีย์แอมโฟเทอริก กล่าวคือ มีหมู่ฟังก์ชันสองกลุ่ม ดังนั้นจึงแสดงคุณสมบัติสองประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โมเลกุลประกอบด้วยอนุมูลไฮโดรคาร์บอนรวมกับ NH2 หมู่อะมิโนและหมู่คาร์บอกซิล COOH ในปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่นๆ กรดอะมิโนจะทำหน้าที่เป็นเบสหรือเป็นกรด ไอโซเมอริซึมของสารประกอบดังกล่าวแสดงออกมาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโครงกระดูกคาร์บอนหรือตำแหน่งของหมู่อะมิโน และการจำแนกประเภทของกรดอะมิโนจะพิจารณาจากลักษณะโครงสร้างและคุณสมบัติของไฮโดรคาร์บอนเรดิคัล มันสามารถอยู่ในรูปแบบของโซ่ตรงหรือกิ่ง และยังมีโครงสร้างเป็นวัฏจักร
กิจกรรมทางแสงของกรดอะมิโนคาร์บอกซิลิก
โมโนเมอร์ของโพลีเปปไทด์ทั้งหมดและ 20 สปีชีส์ของพวกมัน นำเสนอในสิ่งมีชีวิตของพืช สัตว์ และมนุษย์ เป็นของกรดแอล-อะมิโน ส่วนใหญ่มีอะตอมของคาร์บอนอสมมาตรที่หมุนลำแสงโพลาไรซ์ไปทางซ้าย โมโนเมอร์สองตัวคือไอโซลิวซีนและทรีโอนีนมีอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมดังกล่าว และกรดอะมิโนอะซิติก (ไกลซีน) ไม่มีเลย การจำแนกประเภทของกรดอะมิโนตามกิจกรรมการมองเห็นนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านชีวเคมีและอณูชีววิทยาเมื่อศึกษากระบวนการแปลในการสังเคราะห์โปรตีน ที่น่าสนใจคือ รูปแบบ D ของกรดอะมิโนไม่เคยเป็นส่วนหนึ่งของสายโซ่โพลีเปปไทด์ของโปรตีน แต่มีอยู่ในเยื่อหุ้มแบคทีเรียและในผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของเชื้อราแอคติโนไมซีตในความเป็นจริงมีอยู่ในยาปฏิชีวนะตามธรรมชาติเช่นใน gramicidin ในทางชีวเคมี สารที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่รูป D เช่น ซิทรูลลีน, โฮโมเซอรีน, ออร์นิทีน เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งมีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมของเซลล์
zwitterions คืออะไร
ระลึกอีกครั้งว่าโปรตีนโมโนเมอร์ประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชันของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก อนุภาค -NH2 และ COOH มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันภายในโมเลกุล ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของเกลือภายในที่เรียกว่าไบโพลาร์ไอออน (zwitterion) โครงสร้างภายในของกรดอะมิโนนี้อธิบายความสามารถสูงของพวกมันในการทำปฏิกิริยากับตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น น้ำ การปรากฏตัวของอนุภาคที่มีประจุในสารละลายเป็นตัวกำหนดการนำไฟฟ้าของพวกมัน
กรด α-amino คืออะไร
ถ้าหมู่อะมิโนอยู่ในโมเลกุลที่อะตอมของคาร์บอนแรก นับจากตำแหน่งของคาร์บอกซิล กรดอะมิโนนี้จัดเป็นกรดแอลฟา-อะมิโน พวกมันครองตำแหน่งผู้นำในการจำแนกประเภทเพราะมาจากโมโนเมอร์เหล่านี้ที่สร้างโมเลกุลโปรตีนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพทั้งหมดเช่นเอนไซม์, ฮีโมโกลบิน, แอคติน, คอลลาเจน ฯลฯ โครงสร้างของกรดอะมิโนในกลุ่มนี้ถือได้ว่าเป็น โดยใช้ตัวอย่างของ glycine ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติทางระบบประสาทในฐานะยาระงับประสาทในการรักษาภาวะซึมเศร้าและโรคประสาทอ่อนในรูปแบบที่ไม่รุนแรง
ชื่อสากลของกรดอะมิโนนี้คือ α-aminoacetic มันมีรูปร่าง L แบบออปติคัลและทำให้เกิดโปรตีน กล่าวคือ มันมีส่วนร่วมในกระบวนการแปลและเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลโปรตีนขนาดใหญ่
บทบาทของโปรตีนและโมโนเมอร์ในการเผาผลาญ
มันเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมทั้งมนุษย์ โดยไม่มีฮอร์โมนที่ประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีน โครงสร้างทางเคมีของกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นองค์ประกอบยืนยันว่าเป็นของรูปแบบ α ตัวอย่างเช่น triiodothyronine และ thyroxine ผลิตโดยต่อมไทรอยด์ ควบคุมการเผาผลาญและสังเคราะห์ในเซลล์จากไทโรซีนของกรดα-amino ในโปรตีนที่ง่ายและซับซ้อน มีทั้งโมโนเมอร์พื้นฐาน 20 ชนิดและอนุพันธ์ของพวกมัน กรดคาร์บอกซีกลูตามิกมีอยู่ใน prothrombin ซึ่งควบคุมการแข็งตัวของเลือด พบเมทิลลีซินในไมโอซิน (โปรตีนของกล้ามเนื้อ) และซีลีโนซิสเทอีนที่พบในเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส
คุณค่าทางโภชนาการของโปรตีนและโมโนเมอร์
พิจารณาโครงสร้างของกรดอะมิโนและการจำแนกประเภท ให้เราพิจารณาการไล่ระดับตามความสามารถหรือความเป็นไปไม่ได้ของโปรตีนโมโนเมอร์ที่จะสังเคราะห์ในเซลล์ อะลานีน โพรลีน ไทโรซีน และสารประกอบอื่นๆ ก่อตัวขึ้นในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมของพลาสติก ในขณะที่ทริปโตเฟนและกรดอะมิโนอีกเจ็ดชนิดควรเข้าสู่ร่างกายของเราด้วยอาหารเท่านั้น
หนึ่งในตัวชี้วัดโภชนาการที่เหมาะสมและสมดุลคือระดับการบริโภคอาหารโปรตีนของมนุษย์ ควรมีอย่างน้อยหนึ่งในสี่ของปริมาณอาหารทั้งหมดที่เข้าสู่ร่างกายต่อวัน โดยเฉพาะสิ่งสำคัญคือโปรตีนประกอบด้วยวาลีน ไอโซลิวซีน และกรดอะมิโนที่จำเป็นอื่นๆ ในกรณีนี้จะเรียกว่าโปรตีนที่สมบูรณ์ พวกมันเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหารจากพืชหรืออาหารที่มีเห็ด
โปรตีนโมโนเมอร์ที่จำเป็นนั้นไม่สามารถสังเคราะห์ได้ในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม หากเราพิจารณาโครงสร้างของโมเลกุลของกรดอะมิโนที่ขาดไม่ได้ เราก็สามารถแน่ใจได้ว่าพวกมันอยู่ในคลาสต่างๆ ดังนั้น วาลีนและลิวซีนอยู่ในชุดอะลิฟาติก ทริปโตเฟนเป็นของกรดอะมิโนอะโรมาติก และทรีโอนีนเป็นกรดไฮดรอกซีอะมิโน