Как выглядят аминокислоты

Как выглядят аминокислоты

Что такое аминокислоты?

В этой статье мы поговорим об Аминокислотах. Все клетки в организме человека, в том числе и мышцы, состоят из белка. Белок же формируется из набора аминокислот.Таким образом, аминокислотами называют строительный материал для белков в организме человека. Они помогают образованию мыщц, связок, сухожилий. Здоровые кожа и волосы – это тоже их заслуга.

Именно из аминокислот наш организм строит новые клетки и восстанавливает все поврежденные ткани. Аминокислоты помогают также укрепить организм, способствуют выработке различных гормонов, антител и ферментов.

Данные органические соединения имеют структуру многокомпонентных цепочек. В желудке эти цепочки распадаются под действием ферментов. В таком виде аминокислоты всасываются тонким кишечником и попадают в печень. В печени они распределяются по назначению. Например, синтез гормонов или поддержание иммунитета.

На данный момент существует 20 аминокислот, входящих в состав белка. Каждому определена своя роль. Так, смотря на ваш образ жизни или вид деятельности, можно определить в каких аминокислотах вы нуждаетесь больше, а в каких меньше.

Какие бывают аминокислоты? И в чем их особенность

Все аминокислоты можно разделить на 3 группы. К ним относятся:

  • Заменимые аминокислоты
  • Незаменимые аминокислоты
  • Условно-заменимые.

Если вы выбираете добавки в виде аминокислот, то имейте в виду следующее. Употребляйте только те аминокислоты, в которых на сегодняшний день нуждается ваш организм.

Классификация, приведенная ниже, поможет вам понять, для чего нужны те или иные вещества в организме.

Заменимые

Заменимые аминокислоты обычно поступают в организм через пищу или самостоятельно вырабатываются.

Вид Роль
Аланин Регулирует сахар в крови. При недостатке организм извлекает аминокислоты из мышц. Это значит, что важно поддерживать их концентрацию.
Аспарагин Поддерживает работу иммунитета. Снижает количество аммиака в мышечной ткани после долгих физических нагрузках.
Глицин Помогает вырабатывать заменимые аминокислоты, креатин. Недостаток ведет к усталости.
Глютамин При активной двигательной деятельности данная аминокислота активируется. Принимает участие в метаболизме.
Орнитин Осуществляет запуск метаболизма, расщепляет жир.
Пролин Формирует соединительную ткань и создает коллаген. Используется в качестве дополнительного источника энергии.
Серин Обеспечивает нормальное функционирование нервной системы. Принимает роль в получении организмом энергии. Нехватка серина проявляется в виде нарушения внимания и памяти
Таурин Повышает физическую активность и помогает взбодриться.
Цистеин Является важным составляющим при росте волос и очищении организма.
Цитруллин Помогает выводить аммиак, имеет важную роль в метаболизме белков.

Незаменимые

Незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться в организме самостоятельно. Чтобы восполнить их запас, необходимо употреблять пищу, содержащую незаменимые аминокислоты.

Вид Роль В чем содержится
Валин Помогает росту мышечной массы. Способствует переносимости высоких или низких температур. В различных продуктах животного происхождения (куриное филе, рыба, рис и бобовые)
Изолейцин Накапливает энергию в мышцах. Сохраняет мышечную массу, также вырабатывает гемоглобин. Помогает восстанавливать поврежденные ткани. Любой вид мяса, рыба, яйца и орехи.
Лейцин Осуществляет защитную функцию, является важным компонентом иммунитета. Участвует при сокращении периода распада белка и помогает восстановиться после переломов. Яйца, куриное мясо, бобовые, рыба, соя
Лизин Образует карнитин, помогает мышцам улучшить потребление кислорода. Мясо любого вида, молоко, бобовые.
Метионин Восстанавливает печень и почки. Молоко, яйца, соевые продукты, мясо, орехи.
Треонин Фильтрует печень. Орехи и яйца, молоко.
Триптофан Контролирует аппетит, сон и усталость. Мясо, бананы, кисломолочные продукты.
Фенилаланин Образует связки и хрящи. Уменьшает аппетит. Яйца, говядина, орехи, кисломолочные продукты.

Условно-заменимые

Такие органические вещества могут выработаться только при необходимости из незаменимых аминокислот. По этой причине, чтобы насытить организм условно-заменимыми веществами, нужно принимать специальное питание.

Вид Роль В чем содержится
Аргинин Благодаря данным аминокислотам происходит рост мышц. Очищает печень и стимулирует иммунную систему. Различные сыры, молоко, мясо.
Гистидин Влияет на рост мышечной ткани и вырабатывает кровь. Соя, рыба и свинина
Тирозин Профилактика стрессов и депрессий. Бананы, молоко и орехи.
Цистин Обеззараживает организм после принятия табачных изделий, либо алкоголя. Молоко, сыры, горох, мясо, орехи и рыба.

Какие аминокислоты лучше принимать?

Не всегда в полной мере можно насытить организм нужными аминокислотами. В такой ситуации помогают специальные пищевые добавки.

Однако, среди специализированного питания можно встретить много подделок и малоэффективных средств. Очень важно выбирать правильного производителя. Проверенный временем, известный продукт поможет решить данную проблему.

Обязательно обратите внимание на срок годности и качество упаковки. Консистенция и цвет вещества должны полностью соответствовать описанию товара.

Также вы можете столкнуться с тем, что не знаете, какие аминокислоты принимать. Мы собрали в список лучшие аминокислоты, которые помогут достигнуть определенных целей.

Подробнее рассмотрим L-Карнитин. Он играет важную роль в производстве клеточной энергии. Большая его часть находится в мышечной ткани, которая должна быстро создавать большое количество энергии. Особенно важно принимать L-Карнитин, если вы не употребляете в пищу мясо.

Если вы занимаетесь физическими тренировками, то данные аминокислоты уменьшат боль после занятий и ускорят восстановление.

L-Карнитин удобно принимать в жидком виде, в капсулах или таблетках. В качестве примера можно рассмотреть пищевые добавки производителей NOW и Metagenics.

Следующее важное название аминокислот – это L-Аргинин. Его употребляют для профилактики многих болезней внутренних органов, а также для того, чтобы скомпенсировать дефицит веществ у людей, ведущих активный образ жизни.

Так, к примеру пищевая добавка «L-Аргинин в таблетках, 180 шт/ 3500 мг» способствует процессу жиросжигания и конвертирует жир в энергию. Играет важную роль в укреплении иммунитета и восстановлении после травм.

Для благоприятного воздействия на мышечную массу в рацион можно включить аминокислоты L-Глютамин. Данное вещество также поможет восстановиться после нагрузок или стрессов. Укрепляет иммунную систему.

Хотите добавить в пищу L-Глютамин аминокислоты? Какие препараты принимать в таком случае? В качестве примера можно рассмотреть производителя NOW. Пищевая добавка выпускается в капсулах, удобных для применения внутрь. На сайте можно приобрести упаковку по 120 капсул (1000 мг или 500 мг).

Рассмотрим также L-Триптофан. Польза данных аминокислот состоит в том, что они могут восполнить дефицит гормонов в организме, влияющих на психоэмоциональную составляющую человека. Нехватка мелатонина и серотонина, которые генерирует L-Триптофан, может приводить к депрессии, раздражительности, бессоннице и т.д. Организм не вырабатывает данную аминокислоту самостоятельно, поэтому ее нужно получать их внешних источников. Это может быть специальная пища или добавки.

К примеру, пищевая добавка «L-Tryptophan 500 мг 120 капсул» нормализует сон, укрепляет иммунитет и дарит хорошее настроение. Также против стрессов данный препарат часто покупается как довольно эффективное средство.

Для улучшения состояния волос, кожи и ногтей рекомендуется принимать аминокислоты L-Цистеин. Биологически активная добавка «NOW L-Cysteine 500 мг 100 таблеток» легко усваивается организмом, подходит для употребления вегетарианцами. Кроме того, данный препарат имеет антиоксидантные свойства. Помогает избавиться от токсинов и свободных радикалов. К полезным свойствам также можно отнести укрепление сосудов, сжигание подкожных жиров, поддержание обменных процессов.

Аминокислоты. Польза и вред

Прежде чем принимать те или иные аминокислоты, вы должны знать о пользе и вреде продукта. Польза аминокислот бесспорна. Они вырабатывают антитела, которые борются с различными инфекциями или вирусами. Обеспечивают биохимические реакции, вырабатывая ферменты. Принимают участие в метаболическом процессе и в укреплении иммунной системы. А также много других полезных свойств, которые мы описывали выше в статье.

Однако, вполне реально получить вред от аминокислот. Если у вас уже имеются серьезные проблемы с внутренними органами, то прием дополнительных веществ может усугубить ситуацию. Чтобы избежать такого, нужно обязательно проконсультироваться с врачом. Только специалист, учитывая ваши заболевания, может дать добро на прием аминокислот, либо же запретить их вовсе.

Есть определенная норма приема аминокислот. Про это не стоит забывать, даже если ваше здоровье позволяет принимать биологические добавки.

Читайте также:  Идеальный обед для похудения

При передозировке аминокислотами побочные эффекты проявляются в нарушении работы почек, начинаются сбои в нормальном функционировании нервной системы, также нарушается режим сна и бодрствования.

Поэтому всегда внимательно читайте инструкцию к препаратам и соблюдайте дозировку. В таком случае практически невозможно получить вред.

Итоги

Аминокислоты, как и витамины, являются важной составляющей для поддержания здоровья и сил человека. Их недостаток очень печально сказывается на самочувствии.

Употребляя аминокислоты, можно значительно улучшить свои спортивные тренировки, обогатить органы и мышцы питательными веществами, при этом сократить периоды восстановления. Однако, необходимо дополнительно придерживаться здорового питания, потому что аминокислоты не заменят полноценную пищу.

Добавки не вызывают привыкания и безопасны для употребления в нормах дозировки. Исходя из целей, вы можете выбрать аминокислоту, которая поможет вам достичь их.

Аминокислоты по действию, полезным и вредным свойствам для вашего организма не имеют отличий от обычных продуктов питания. Пищевые добавки только упрощают процесс получения этих веществ организмом. Для этого ему не требуется расщеплять белок, к примеру, грудку курицы, чтобы извлечь оттуда все необходимые микроэлементы.

Таким образом, польза аминокислот для организма очень большая. Стоит лишь быть внимательным и аккуратным с их употреблением.

Альфа-аминокислоты — органические вещества с высокой молекулярной массой, из которых состоят белки. Последние необходимы для нормального протекания обменных процессов в организме и построения тканей. Частично они синтезируются в самом организме, другая часть поступает с продуктами питания (преимущественно животного происхождения). Недостаток их в организме приводит к метаболическим расстройствам, нарушению роста и развития, дисфункции внутренних органов.

Что такое аминокислоты

Это вещества, которые состоят из аминных и карбоксильных групп. В их состав входят такие химические элементы, как углерод, азот, кислород и водород. Выделяют более 500 веществ, но только 20 из них необходимы человеку. Они имеют следующие химические и физические свойства:

  • хорошо растворимы в воде;
  • имеют кристаллическую форму;
  • плавятся при высокой температуре;
  • являются амфотерными соединениями (обладают основными и кислотными химическими свойствами);
  • образуются в процессе гидролиза белков.

Формулы аминокислот различаются друг от друга количеством атомов основных химических элементов.

аминокислоты — это органические вещества с высокой молекулярной массой, которые состоят из карбоксильных и аминных групп

Аминокислоты в человеческом организме

Для обеспечения работы человеческому организму требуются:

  • аргинин;
  • аланин;
  • цистеин;
  • L-альфа-амино-бета-имидазолил-пропионовая кислота;
  • 2-6-диаминогексановая кислота;
  • фенилаланин;
  • лейцин;
  • тирозин;
  • глутамин;
  • серин;
  • глутаминовая кислота;
  • аспарагин;
  • пролин;
  • валин;
  • изолейцин;
  • триптофан;
  • треонин;
  • 2-амино-4-бутановая кислота;
  • гидроксипролин;
  • гидроксилизин.

Это не весь список аминокислот.

частично аминокислоты синтезируются в организме, остальные поступают в организм с продуктами питания растительного и животного происхождения

Нахождение в природе и биологическая роль аминокислот

В свободной форме в природных условиях находится около 240 кислот. Остальные образуются в процессе обмена веществ и являются промежуточными его продуктами. Эти органические вещества можно встретить везде: в растениях, грибах, земле, орехах, морепродуктах, рыбе. Источниками их являются растительные и животные белки, желатин, сок растений, шелк, роговое вещество.

Данные органические соединения выполняют следующую роль в организме:

  1. Поддерживают оптимальную работу иммунной системы. Они могут входить в состав белковых молекул, из которых образуются иммуноглобулины (антитела).
  2. Участвуют в углеводном обмене (синтезе глюкозы).
  3. Являются строительным материалом.
  4. Способствуют формированию мышечной массы. С их помощью происходит образование миоглобина (мышечного протеина).
  5. Участвуют в формировании соединительной ткани (укрепляют сухожилия и связки).
  6. Ускоряют регенерацию (восстановление) поврежденных тканей.
  7. Способствуют образованию энергии.
  8. Нейтрализуют и ускоряют выведение различных токсических веществ.
  9. Регулируют концентрацию в крови глюкозы.
  10. Участвуют в образовании катехоламинов (адреналина), витамина B12, фолиевой кислоты, аскорбиновой кислоты, ферментов, креатинина и гормонов. Эту функцию выполняет 2-амино-4-бутановая кислота.
  11. Улучшают функциональное состояние печени.
  12. Участвуют в синтезе холина, ацетилхолина и фосфолипидов.
  13. Способствуют образованию серотонина, никотиновой кислоты и мелатонина (триптофан).
  14. Улучшают работу головного мозга, настроение.
  15. Повышают работоспособность.
  16. Защищают нервные клетки от воздействия алкоголя.
  17. Улучшают психическое состояние.
  18. Участвуют в обмене жирных кислот (серин).
  19. Способствуют образованию пуринов, порфирина и пиримидина.
  20. Стимулируют работу органов пищеварения (глутамин и глутаминовая кислота).
  21. Способствуют обезвреживанию в организме аммиака (аспарагин).
  22. Способствуют образованию серосодержащих аминокислот.
  23. Регулируют работу желез (щитовидной железы).
  24. Уменьшают аппетит, поддерживая нормальную массу тела (фенилаланин).
  25. Защищают организм от воздействия ионизирующего излучения (цистеин).
  26. Оказывают антиоксидантное действие (замедляют старение, разрушают радикалы). Этим свойством обладает цистеин.

Также организм человека нуждается в поступлении аминоуксусной кислоты.

Популярные классификации

Различают следующие виды аминокислот:

  • ароматические;
  • полярные;
  • неполярные;
  • серосодержащие;
  • гетероциклические.

аминокислоты нужны спортсменам для ускорения обменных процессов и быстрого набора мышечной ткани

Аминокислоты для бодибилдеров

Данные вещества широко используются спортсменами (бодибилдерами) для улучшения обмена веществ и быстрого набора мышечной массы. В питании используются свободные кислые амины и гидролизаты. В первую группу входят аргинин, глутамин и глицин. Гидролизаты же представляют собой простые белки, которые быстро усваиваются организмом. Такие соединения подходят для женщин и мужчин. Их покупают не в аптеке, а в специализированных магазинах вместе с другими биологически активными добавками.

Для здоровья и красоты

Аминокислоты необходимы не только для мозга и мышц. Они широкого используются в косметологии. Кислоты оказывают следующее действие:

  • способствуют укреплению кожи за счет участия в синтезе коллагена и эластина;
  • сглаживают морщины;
  • предупреждают раннее старение;
  • увлажняют;
  • укрепляют волосы и препятствуют их выпадению.

В косметологии широко применяются подпитки для волос Solgar, NeocelL, Glow Matrix. Наиболее эффективны средства, содержащие не только кислоты, но и бета-каротин, антиоксиданты, витамины, провитамины и микроэлементы (селен, цинк).

Заменимые, незаменимые и условно незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты отличает то, что они не образуются в организме человека и должны регулярно поступать с пищей (фруктами, мясом, рыбой, молочными продуктами, орехами, ягодами, зеленью). В незаменимый список входят фенилаланин, лейцин, валин, 2,6-диаминогексановая кислота, аргинин, треонин, метионин, изолейцин.

Частично заменяемые кислоты образуются в небольшом количестве. К ним относятся гистидин и аргинин. Условно-заменяемые кислоты образуются в организме только в присутствии незаменяемых. В эту группу входят аминокислоты цистеин и тирозин. Заменяемые кислоты (их 8) синтезируются из других веществ. Потребность в них извне минимальна.

Другие виды

В зависимости от характера катаболизма (распада) природные кислоты делятся на:

  • кетогенные (распадаются с образованием ацетил-коэнзима А, повышают концентрацию в крови кетоновых тел);
  • гликогенные (при распаде образуются соединения, которые могут участвовать в процессе образования глюкозы);
  • смешанные (глико-кетогенные).

пополнить запас недостающих аминокислот можно фармацевтическими препаратами

Как принимать аминокислоты

Комплекс аминокислот необходимо принимать вместе с продуктами питания, поэтому меню человека не должно быть однообразным. Причинами повышенной потребности организма в этих веществах могут быть:

  • период активного роста (для детей);
  • интенсивный физический труд;
  • большая умственная нагрузка;
  • профессиональное занятие спортом;
  • период болезни (для повышения иммунитета).

Кислоты продаются в таблетках и капсулах. Принимать их необходимо внутрь. Таблетки на основе метионина в случае дефицита в организме животного белка рекомендуется употреблять за полчаса до еды. Разовая доза для взрослых составляет 0,5-1,5 г, детей старше 6 лет — 0,25-0,5 г. Кратность приема — 3-4 раза в день. Спортсменам принимать кислоты необходимо до тренировок, во время нагрузок (через 30-40 минут с начала занятий быстро истощаются запасы энергии) или после них.

Суточная потребность

Лучшие аминокислоты должны ежедневно поступать в количестве 0,5-2 г. Норма потребления валина в сутки составляет 2,5 г, изолейцина — 2 г, лейцина — 4,6 г, лизина — 4 г, метионина — 1,8 г, тирозина — 4,4 г, треонина — 2,4 г, триптофана — 0,8 г, фенилаланина — 4,4 г.

существует суточная потребность аминокислот для нормального функционирования всех систем организма человека

Как правильно выбирать

При выборе кислот и комплексных добавок на их основе учитываются:

  1. Состав. На главные компоненты (20 аминокислот) должно приходиться не менее 80% общей массы препарата. Возможно наличие в составе ароматизаторов и красителей.
  2. Форма препарата (порошок, таблетки, капсулы, жидкость).
  3. Срок годности.
  4. Производитель. Обращают внимание на название и страну-производителя.
Читайте также:  Женщины с пузиком

Вред, побочные эффекты, противопоказания

Нужно знать не только, сколько аминокислот должно поступать с пищей, но и чем они опасны. В допустимых дозировках эти вещества не могут навредить человеку.

Нехватка и переизбыток

Признаками избытка кислот в организме являются:

  • психические нарушения (тревога, возбудимость);
  • низкая устойчивость к стрессу;
  • повышение уровня общего холестерина в крови;
  • нарушение стула по типу диареи;
  • желчная колика (в результате образования камней в желчном пузыре);
  • артериальная гипертензия;
  • дисфункция щитовидной железы;
  • тошнота;
  • мигрень;
  • учащенное мочеиспускание (поллакиурия);
  • галлюцинации;
  • головокружение;
  • рвота;
  • боль в правом подреберье (в результате воспаления печени);
  • дисфункция поджелудочной железы (для аминокислоты аргинин).

вещество имеет противопоказание к приему и при злоупотреблении возможно появление побочных эффектов

В случае употребления таблетированных препаратов, порошков или капсул иногда наблюдаются следующие нежелательные реакции:

  • частый жидкий стул;
  • вздутие живота;
  • дезориентация;
  • учащенное сердцебиение;
  • падение артериального давления;
  • аллергия (сыпь на коже, зуд, покраснение);
  • тошнота;
  • рвота.

Противопоказаниями к приему в качестве добавки кислот могут быть:

  1. Заболевания печени (вирусный и другие формы гепатита, цирроз, гепатоз, печеночная недостаточность).
  2. Печеночная энцефалопатия.
  3. Индивидуальная непереносимость компонентов препарата.
  4. Возраст. Таблетки с метионином нельзя принимать детям младше 6 лет.
  5. Наличие сахарного диабета (для фенилаланина).
  6. Беременность.
  7. Заболевания почек.

рацион питания, обогащённый белками, обладает биологической ценностью для человека

Продукты, богатые аминокислотами

Кислоты человек получает преимущественно с белком. Последний содержится в растительной и животной пище. Наибольшую биологическую ценность для человека имеют такие продукты, как мясо, рыба, печень, морепродукты, бобовые и яйца.

Продукты, содержащие незаменимые аминокислоты:

Кислота Продукты, которые ее содержат
Гистидин Рыба, курица, индейка, говядина, свинина, телятина, рис, пшеница, огурец, яблоки, сельдерей, рожь, шпинат, чеснок, репа
Фенилаланин Орехи, молоко, молочные продукты, бобовые, свекла, петрушка, томаты, дрожжи, шпинат, ананасы, яблоки, морковь
2-амино-4-бутановая кислота Яйца, рыба, мясо, кунжут, сметана, йогурт, щавель, капуста, кресс-салат, картофель, фундук, злаки
2-6-диаминогексановая кислота Соя, сыр, дрожжи, фасоль, картофель, огурцы, свежая зелень, яблоки, абрикосы, груши, сыр тофу, мясо, молоко
Изолейцин Говяжья, свиная и куриная печень, мангольд, оливки, авокадо, чечевица, орехи, кокосы, шпинат
Лейцин Зерно, мясо и другие белковые продукты, листовой салат, коричневый рис, бобовые, орехи
Валин Грибы, листья салата, мясо, зелень, злаковые, бобовые, томаты, тыква, сельдерей, репа, свекла
Триптофан Мясные и молочные продукты, отруби, капуста, шпинат, спаржа, лук, укроп, дрожжи, морковь
Аргинин Лосось, яйца, куриное мясо, свинина, семечки, орехи, гречневая крупа, рис, горох, кукуруза, тыква, молоко
Треонин Молоко, мясо, листья салата, соевые бобы, подсолнечные семена, фасоль, яйца

Альфа-аминокислоты — органические вещества с высокой молекулярной массой, из которых состоят белки. Последние необходимы для нормального протекания обменных процессов в организме и построения тканей. Частично они синтезируются в самом организме, другая часть поступает с продуктами питания (преимущественно животного происхождения). Недостаток их в организме приводит к метаболическим расстройствам, нарушению роста и развития, дисфункции внутренних органов.

Аминокисло́ты (аминокарбо́новые кисло́ты; АМК) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Основные химические элементы аминокислот — это углерод (C), водород (H), кислород (O), и азот (N), хотя другие элементы также встречаются в радикале определенных аминокислот. Известны около 500 встречающихся в природе аминокислот (хотя только 20 используются в генетическом коде). [1] Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминогруппы.

Содержание

История [ править | править код ]

Большинство из около 500 известных аминокислот были открыты после 1953 года, например во время поиска новых антибиотиков в среде микроорганизмов, грибов, семян, растений, фруктов и жидкостях животных. Примерно 240 из них встречается в природе в свободном виде, а остальные только как промежуточные элементы обмена веществ. [1]

Открытие аминокислот в составе белков [ править | править код ]

Аминокислота Аббревиатура Год Источник Впервые выделен [2]
Глицин Gly, G 1820 Желатин А. Браконно
Лейцин Leu, L 1820 Мышечные волокна А. Браконно
Тирозин Tyr, Y 1848 Казеин Ю. фон Либих
Серин Ser, S 1865 Шёлк Э. Крамер
Глутаминовая кислота Glu, E 1866 Растительные белки Г. Риттхаузен [de]
Глутамин Gln, Q
Аспарагиновая кислота Asp, D 1868 Конглутин, легумин (ростки спаржи) Г. Риттхаузен [en]
Аспарагин Asn, N 1806 Сок спаржи Л.-Н. Воклен и П. Ж. Робике
Фенилаланин Phe, F 1881 Ростки люпина Э. Шульце, Й. Барбьери
Аланин Ala, A 1888 Фиброин шёлка А. Штреккер, Т. Вейль
Лизин Lys, K 1889 Казеин Э. Дрексель
Аргинин Arg, R 1895 Вещество рога С. Гедин
Гистидин His, H 1896 Стурин, гистоны А. Коссель [3] , С. Гедин
Цистеин Cys, C 1899 Вещество рога К. Мёрнер
Валин Val, V 1901 Казеин Э. Фишер
Пролин Pro, P 1901 Казеин Э. Фишер
Гидроксипролин Hyp, hP 1902 Желатин Э. Фишер
Триптофан Trp, W 1902 Казеин Ф. Хопкинс, Д. Кол
Изолейцин Ile, I 1904 Фибрин Ф. Эрлих
Метионин Met, M 1922 Казеин Д. Мёллер
Треонин Thr, T 1925 Белки овса С. Шрайвер и другие
Гидроксилизин Hyl, hK 1925 Белки рыб С. Шрайвер и другие

Физические свойства [ править | править код ]

По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все они кристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают на солеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп: кислотной и основной.

Общие химические свойства [ править | править код ]

Все аминокислоты — амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы — C O O H , так и основные свойства, обусловленные аминогруппой — N H 2. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами:

Растворы аминокислот в воде благодаря этому обладают свойствами буферных растворов, то есть находятся в состоянии внутренних солей.

N H 2 — C H 2 C O O H N + H 3 — C H 2 C O O —

Аминокислоты обычно могут вступать во все реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов.

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.

Изоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом. При таком pH аминокислота наименее подвижна в электрическом поле, и данное свойство можно использовать для разделения аминокислот, а также белков и пептидов.

Цвиттер-ионом называют молекулу аминокислоты, в которой аминогруппа представлена в виде -NH3 + , а карбоксигруппа — в виде -COO − . Такая молекула обладает значительным дипольным моментом при нулевом суммарном заряде. Именно из таких молекул построены кристаллы большинства аминокислот.

Некоторые аминокислоты имеют несколько аминогрупп и карбоксильных групп. Для этих аминокислот трудно говорить о каком-то конкретном цвиттер-ионе.

Получение [ править | править код ]

Большинство аминокислот можно получить в ходе гидролиза белков или как результат химических реакций:

Оптическая изомерия [ править | править код ]

Все входящие в состав живых организмов α-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметрический атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметрических атома) и обладают оптической активностью. Почти все встречающиеся в природе α-аминокислоты имеют L-конфигурацию, и лишь L-аминокислоты включаются в состав белка, синтезируемых на рибосомах.

D-Аминокислоты в живых организмах [ править | править код ]

Аспарагиновые остатки в метаболически неактивных структурных белках претерпевают медленную самопроизвольную неферментативную рацемизацию: в белках дентина и эмали зубов L-аспартат переходит в D-форму со скоростью

0,1 % в год [4] , что может быть использовано для определения возраста млекопитающих. Рацемизация аспартата также отмечена при старении коллагена; предполагается, что такая рацемизация специфична для аспарагиновой кислоты и протекает за счёт образования сукцинимидного кольца при внутримолекулярном ацилировании атома азота пептидной связи свободной карбоксильной группой аспарагиновой кислоты [5] .

Читайте также:  Время переваривания кефира

С развитием следового аминокислотного анализа D-аминокислоты были обнаружены сначала в составе клеточных стенок некоторых бактерий (1966), а затем и в тканях высших организмов. [6] Так, D-аспартат и D-метионин предположительно являются нейромедиаторами у млекопитающих [7] .

В состав некоторых пептидов входят D-аминокислоты, образующиеся при посттрансляционной модификации. Например, D-метионин и D-аланин входят в состав опиоидных гептапептидов кожи южноамериканских амфибий филломедуз (дерморфина, дермэнкефалина и делторфинов). Наличие D-аминокислот определяет высокую биологическую активность этих пептидов как анальгетиков.

Сходным образом образуются пептидные антибиотики бактериального происхождения, действующие против грамположительных бактерий — низин, субтилин и эпидермин. [8]

Гораздо чаще D-аминокислоты входят в состав пептидов и их производных, образующихся путём нерибосомного синтеза в клетках грибов и бактерий. Видимо, в этом случае исходным материалом для синтеза служат также L-аминокислоты, которые изомеризуются одной из субъединиц ферментного комплекса, осуществляющего синтез пептида.

Протеиногенные аминокислоты [ править | править код ]

В процессе биосинтеза белка в полипептидную цепь включаются 20 α-аминокислот, кодируемых генетическим кодом. Помимо этих аминокислот, называемых протеиногенными, или стандартными, в некоторых белках присутствуют специфические нестандартные аминокислоты, возникающие из стандартных в процессе посттрансляционных модификаций. В последнее время к протеиногенным аминокислотам иногда причисляют трансляционно включаемые селеноцистеин (Sec, U) и пирролизин (Pyl, O). [9] [10] Это так называемые 21-я и 22-я аминокислоты. [11]

Вопрос, почему именно эти 20 аминокислот стали «избранными», остаётся нерешённым [12] . Решение этого вопроса смотрим в работе [13] . Не совсем ясно, чем эти аминокислоты оказались предпочтительнее других похожих. Например, ключевым промежуточным метаболитом пути биосинтеза треонина, изолейцина и метионина является α-аминокислота гомосерин. Очевидно, что гомосерин — очень древний метаболит, но для треонина, изолейцина и метионина существуют аминоацил-тРНК-синтетазы, тРНК, а для гомосерина — нет.

Структурные формулы 20 протеиногенных аминокислот обычно приводят в виде так называемой таблицы протеиногенных аминокислот:

Классификация [ править | править код ]

Аминокислота 3-буквы [14] 1-буква [14] аминокислот мнемоническое

pI шкала гидрофобности [17] частота в белках (%) [18] Глицин Gly G GGU, GGC, GGA, GGG Glycine Неполярные Алифатические 75,067 48 6,06 −0,4 7,03 Аланин Ala A GCU, GCC, GCA, GCG Alanine Неполярные Алифатические 89,094 67 6,01 1,8 8,76 Валин Val V GUU, GUC, GUA, GUG Valine Неполярные Алифатические 117,148 105 6,00 4,2 6,73 Изолейцин Ile I AUU, AUC, AUA Isoleucine Неполярные Алифатические 131,175 124 6,05 4,5 5,49 Лейцин Leu L UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG Leucine Неполярные Алифатические 131,175 124 6,01 3,8 9,68 Пролин Pro P CCU, CCC, CCA, CCG Proline Неполярные Гетероциклические 115.132 90 6,30 −1,6 5,02 Серин Ser S UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC Serine Полярные Оксимоноаминокарбоновые 105,093 73 5,68 −0,8 7,14 Треонин Thr T ACU, ACC, ACA, ACG Threonine Полярные Оксимоноаминокарбоновые 119,119 93 5,60 −0,7 5,53 Цистеин Cys C UGU, UGC Cysteine Полярные Серосодержащие 121,154 86 5,05 2,5 1,38 Метионин Met M AUG Methionine Неполярные Серосодержащие 149,208 124 5,74 1,9 2,32 Аспарагиновая

Asp D GAU, GAC asparDic acid Полярные

заряженные отрицательно 133,104 91 2,85 −3,5 5,49 Аспарагин Asn N AAU, AAC asparagiNe Полярные Амиды 132,119 96 5,41 −3,5 3,93 Глутаминовая

Glu E GAA, GAG gluEtamic acid Полярные

заряженные отрицательно 147,131 109 3,15 −3,5 6,32 Глутамин Gln Q CAA, CAG Q-tamine Полярные Амиды 146,146 114 5,65 −3,5 3,9 Лизин Lys K AAA, AAG before L Полярные заряженные положительно 146,189 135 9,60 −3,9 5,19 Аргинин Arg R CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG aRginine Полярные заряженные положительно 174.203 148 10,76 −4,5 5,78 Гистидин His H CAU, CAC Histidine Полярные

Гетероциклические 155,156 118 7,60 −3,2 2,26 Фенилаланин Phe F UUU, UUC Fenylalanine Неполярные Ароматические 165,192 135 5,49 2,8 3,87 Тирозин Tyr Y UAU, UAC tYrosine Полярные Ароматические 181,191 141 5,64 −1,3 2,91 Триптофан Trp W UGG tWo rings Неполярные Ароматические,

204,228 163 5,89 −0,9 6,73

По радикалу [ править | править код ]

  • Неполярные: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин
  • Полярные незаряженные (заряды скомпенсированы) при pH=7: серин, треонин, цистеин, метионин, аспарагин, глутамин
  • Ароматические: фенилаланин, триптофан, тирозин
  • Полярные заряженные отрицательно при pH=7: аспартат, глутамат
  • Полярные заряженные положительно при pH=7: лизин, аргинин, гистидин[16]

По функциональным группам [ править | править код ]

  • Алифатические
  • Моноаминомонокарбоновые: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин
  • Оксимоноаминокарбоновые: серин, треонин
  • Моноаминодикарбоновые: аспартат, глутамат, за счёт второй карбоксильной группы несут в растворе отрицательный заряд
  • Амиды моноаминодикарбоновых: аспарагин, глутамин
  • Диаминомонокарбоновые: лизин, аргинин, несут в растворе положительный заряд
  • Серосодержащие: цистеин, метионин
  • Ароматические: фенилаланин, тирозин, триптофан,
  • Гетероциклические: триптофан, гистидин, пролин
  • Иминокислоты: пролин
  • По классам аминоацил-тРНК-синтетаз [ править | править код ]

    • Класс I: валин, изолейцин, лейцин, цистеин, метионин, глутамат, глутамин, аргинин, тирозин, триптофан
    • Класс II: глицин, аланин, пролин, серин, треонин, аспартат, аспарагин, гистидин, фенилаланин

    Для аминокислоты лизин существуют аминоацил-тРНК-синтетазы обоих классов.

    По путям биосинтеза [ править | править код ]

    Пути биосинтеза протеиногенных аминокислот разноплановы. Одна и та же аминокислота может образовываться разными путями. К тому же совершенно различные пути могут иметь очень похожие этапы. Тем не менее, имеют место и оправданы попытки классифицировать аминокислоты по путям их биосинтеза. Существует представление о следующих биосинтетических семействах аминокислот: аспартата, глутамата, серина, пирувата и пентоз. Не всегда конкретную аминокислоту можно однозначно отнести к определённому семейству; делаются поправки для конкретных организмов и учитывая преобладающий путь. По семействам аминокислоты обычно распределяют следующим образом:

    Фенилаланин, тирозин, триптофан иногда выделяют в семейство шикимата.

    По способности организма синтезировать из предшественников [ править | править код ]

    • Незаменимые Для большинства животных и человека незаменимыми аминокислотами являются: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан.
    • Заменимые Для большинства животных и человека заменимыми аминокислотами являются: глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, тирозин.

    Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые не лишена недостатков. К примеру, тирозин является заменимой аминокислотой только при условии достаточного поступления фенилаланина. Для больных фенилкетонурией тирозин становится незаменимой аминокислотой. Аргинин синтезируется в организме человека и считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми особенностями его метаболизма при определённых физиологических состояниях организма может быть приравнен к незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточных количествах, потому должен поступать с пищей.

    По характеру катаболизма у животных [ править | править код ]

    Биодеградация аминокислот может идти разными путями.

    По характеру продуктов катаболизма у животных протеиногенные аминокислоты делят на три группы:

    • Глюкогенные — при распаде дают метаболиты, не повышающие уровень кетоновых тел, способные относительно легко становиться субстратом для глюконеогенеза: пируват, α-кетоглутарат, сукцинил-KoA, фумарат, оксалоацетат
    • Кетогенные — распадаются до ацетил-KoA и ацетоацетил-KoA, повышающие уровень кетоновых тел в крови животных и человека и преобразующиеся в первую очередь в липиды
    • Глюко-кетогенные — при распаде образуются метаболиты обоих типов

    «Миллеровские» аминокислоты [ править | править код ]

    «Миллеровские» аминокислоты — обобщенное название аминокислот, получающихся в условиях, близких к эксперименту Стенли Л. Миллера 1953 года. Установлено образование в виде рацемата множества различных аминокислот, в том числе: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин, серин, треонин, аспартат, глутамат

    Родственные соединения [ править | править код ]

    В медицине ряд веществ, способных выполнять некоторые биологические функции аминокислот, также (хотя и не совсем верно) называют аминокислотами:

    Применение [ править | править код ]

    Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона, энанта. [19]

    Ссылка на основную публикацию
    Как выбрать спортивные часы
    Дискуссии о том, какие спортивные часы лучше всех – тема не менее горячая, чем споры о том, бегать «с носка»...
    Как быстро подсушиться девушке
    К каким только методам не прибегают современные девушки в борьбе за красивое тело. Чтобы выглядеть привлекательно и сексуально прекрасная половина...
    Как быстро похудеть за 5 минут
    Потеря веса – очень сложная задача для многих людей. Поэтому их главная мечта – найти волшебное средство, которое могло бы...
    Как выбрать хорошую девушку
    Многие парни после горького опыта со временем начинают размышлять о том, как им выбрать из девушек ту единственную, которая станет...
    Adblock detector