V lékařské oblasti jsou nejmenší stavební kameny Proteinů se nazývají aminokyseliny. Aminokyseliny jsou proto naprosto nezbytné pro konstrukci Proteinů (synonymum: proteiny). Kromě toho jsou aminokyseliny potřebné pro syntézu enzymy a pro tvorbu určitých poselských látek.
Chemicky vzato, aminokyseliny jsou skupina sloučenin charakterizovaná skutečností, že každá z nich má ve své struktuře alespoň jednu aminoskupinu (-NH2) a jednu karboxylovou skupinu (COOH). Na světě je asi 400 známých aminokyselin, které se vyskytují přirozeně. Lidský organismus potřebuje asi 20 aminokyselin pro různé procesy a strukturu v těle.
Proto se jim říká proteinogenní aminokyseliny. Většinou se myslí proteinogenními aminokyselinami, když mluvíme o aminokyselinách obecně. Všech 20 proteinogenních aminokyselin má alespoň dva atomy uhlíku (C).
Aminokyseliny jsou rozděleny do tříd podle atomu uhlíku, ke kterému je amino skupina připojena. V případě aminokyselin obsahujících několik aminoskupin je členství ve třídě určeno atomem uhlíku, jehož aminoskupina je prostorově nejblíže ke karboxylové skupině. Po této klasifikaci se rozlišují tři skupiny aminokyselin: Alfa-aminokyseliny: Aminoskupina se nachází zde na druhém atomu uhlíku.
Jednoduchým příkladem a důležitým představitelem alfa-aminokyselin je glycin, aminokyselina s velmi jednoduchou strukturou. Všechny proteinogenní aminokyseliny jsou přiřazeny alfa-aminokyselinám. To znamená, že všichni lidé Proteinů jsou vyrobeny z alfa-aminokyselin.
Beta-aminokyseliny: V beta-aminokyselinách je aminoskupina umístěna na třetím atomu uhlíku. Gama-aminokyseliny: Gama-aminokyseliny jsou definovány skutečností, že aminoskupina je umístěna na čtvrtém atomu uhlíku. Z chemického hlediska se tedy gama-aminokyseliny značně liší od proteinogenních aminokyselin.
Lidské tělo gama-aminokyseliny nepoužívá k tvorbě bílkovin, takže gama-aminokyseliny nejsou proteinogenní aminokyseliny. Některé aminokyseliny této třídy se však vyskytují u lidí. Například kyselina gama-aminomáselná (GABA) je nosnou látkou v mozek.
- Alfa-aminokyseliny: Aminoskupina se nachází zde na druhém atomu uhlíku. Jednoduchým příkladem a důležitým představitelem alfa-aminokyselin je glycin, aminokyselina s velmi jednoduchou strukturou. Všechny proteinogenní aminokyseliny jsou přiřazeny alfa-aminokyselinám.
To znamená, že všechny lidské proteiny jsou vyrobeny z alfa-aminokyselin. - Beta-aminokyseliny: V beta-aminokyselinách se aminoskupina nachází na třetím atomu uhlíku. - Gama-aminokyseliny: Gama-aminokyseliny jsou definovány skutečností, že aminoskupina je navázána na čtvrtý atom uhlíku.
Z chemického hlediska se tedy gama-aminokyseliny značně liší od proteinogenních aminokyselin. Lidské tělo gama-aminokyseliny nepoužívá k tvorbě bílkovin, takže gama-aminokyseliny nejsou proteinogenní aminokyseliny. Některé aminokyseliny této třídy se však vyskytují u lidí.
Například kyselina gama-aminomáselná (GABA) je nosnou látkou v mozek. Podíváme-li se na molekulární strukturu aminokyselin všech tří tříd, najdeme velmi podobnou strukturu. Kvůli určitým rozdílům ve struktuře se však liší v chování v kyselém a zásaditém prostředí.
Příslušné chování je určeno strukturou postranních řetězců aminokyselin. Všechny aminokyseliny jedné třídy se liší strukturou svých postranních řetězců. Aminokyseliny, které lidský organismus potřebuje k tvorbě bílkovin, tj
které jsou proteinogenní, mohou být samotným tělem syntetizovány pouze částečně (tj. složené ze surovin). Aminokyseliny, které si tělo nedokáže samo syntetizovat, se nazývají esenciální aminokyseliny. Musí být dodávány potravinami.
Následující aminokyseliny jsou nezbytné pro dospělé lidi: leucin, isoleucin, methyonin, threonin, valin, lysin, fenylalanin a tryptofan. Cystein je zvláštní případ, protože si jej může syntetizovat samotné tělo, ale protože je nepostradatelným zdrojem síry, musí se stejně přijímat. Histidin a arginin jsou stále nezbytné pro nezralý lidský organismus (tj. Kojence).
Jistý enzymy jsou potřebné k produkci bílkovin z aminokyselin. Tyto enzymy umístěte aminokyseliny do řetězců jeden po druhém. Sekvence různých aminokyselin je pro každý protein odlišná a určuje funkci a aplikaci hotového proteinu. Pořadí, ve kterém jsou aminokyseliny spojeny, určuje DNA.
