På det medisinske feltet, de minste byggesteinene til proteiner kalles aminosyrer. Aminosyrene er derfor helt nødvendige for konstruksjon av proteiner (synonym: proteiner). Videre er det behov for aminosyrer for syntesen av enzymer og for dannelse av visse messenger-stoffer.
Kjemisk sett er aminosyrer en gruppe forbindelser preget av det faktum at de hver har minst en aminogruppe (-NH2) og en karboksylgruppe (COOH) i sin struktur. Det er omtrent 400 kjente aminosyrer i verden som forekommer naturlig. Den menneskelige organismen trenger omtrent 20 aminosyrer for de forskjellige prosessene og strukturen i kroppen.
Disse kalles derfor proteinogene aminosyrer. For det meste er de proteinogene aminosyrene ment når vi snakker om aminosyrer generelt. De 20 proteinogene aminosyrene har alle minst to karbonatomer (C).
Aminosyrene er delt inn i klasser i henhold til karbonatomet som aminogruppen er festet til. Når det gjelder aminosyrer som inneholder flere aminogrupper, bestemmes klassemedlemskap av karbonatomet hvis aminogruppe er romlig nærmest karboksylgruppen. Etter denne klassifiseringen skilles tre grupper av aminosyrer ut: Alfa-aminosyrer: Aminogruppen finnes her på det andre karbonatomet.
Et enkelt eksempel og viktig representant for alfa-aminosyrer er glysin, en aminosyre med en veldig enkel struktur. Alle proteinogene aminosyrer er tilordnet alfa-aminosyrene. Dette betyr at alle menneskelige proteiner er laget av alfa-aminosyrer.
Beta-aminosyrer: I beta-aminosyrer ligger aminogruppen på det tredje karbonatomet. Gamma-aminosyrer: Gamma-aminosyrene er definert av det faktum at aminogruppen er lokalisert ved det fjerde karbonatomet. Fra et kjemisk synspunkt skiller gamma-aminosyrer seg således betydelig fra proteinogene aminosyrer.
Gamma-aminosyrene brukes ikke av menneskekroppen til å bygge opp proteiner, så gamma-aminosyrene er ikke proteinogene aminosyrer. Imidlertid finnes noen aminosyrer i denne klassen hos mennesker. For eksempel er gamma-aminosmørsyre (GABA) en messenger substans i hjerne.
- Alfa-aminosyrer: Aminogruppen finnes her på det andre karbonatomet. Et enkelt eksempel og viktig representant for alfa-aminosyrer er glysin, en aminosyre med en veldig enkel struktur. Alle proteinogene aminosyrer er tilordnet alfa-aminosyrene.
Dette betyr at alle humane proteiner er laget av alfa-aminosyrer. - Beta-aminosyrer: I beta-aminosyrer ligger aminogruppen på det tredje karbonatomet. - Gamma-aminosyrer: Gamma-aminosyrene er definert av det faktum at aminogruppen er bundet til det fjerde karbonatomet.
Fra et kjemisk synspunkt skiller gamma-aminosyrer seg således betydelig fra proteinogene aminosyrer. Gamma-aminosyrene brukes ikke av menneskekroppen til å bygge opp proteiner, så gamma-aminosyrene er ikke proteinogene aminosyrer. Imidlertid finnes noen aminosyrer i denne klassen hos mennesker.
For eksempel er gamma-aminosmørsyre (GABA) en messenger substans i hjerne. Hvis vi ser på molekylstrukturen til aminosyrene i alle tre klassene, finner vi en veldig lik struktur. På grunn av visse strukturforskjeller skiller de seg imidlertid i deres oppførsel i sure og basiske miljøer.
Den respektive oppførsel bestemmes av strukturen til aminosyrenes sidekjeder. Aminosyrene i en klasse er forskjellige i strukturen til sidekjedene. Aminosyrene som den menneskelige organismen trenger for å bygge opp proteiner, dvs.
som er proteinogene, kan bare syntetiseres delvis av kroppen selv (dvs. består av råvarer). Aminosyrene som kroppen ikke kan syntetisere selv kalles essensielle aminosyrer. De må leveres av mat.
Følgende aminosyrer er essensielle for voksne mennesker: leucine, isoleucin, metyonin, treonin, valin, lysin, fenylalanin og tryptofan. Cystein er et spesielt tilfelle, da det faktisk kan syntetiseres av kroppen selv, men fordi det er en uunnværlig kilde til svovel, må den tas inn uansett. Histidin og arginin er fortsatt viktig for den umodne menneskelige organismen (dvs. spedbarn).
Visse enzymer er nødvendig for å produsere proteiner fra aminosyrene. Disse enzymer plassere aminosyrene i kjeder etter hverandre. Sekvensen til de forskjellige aminosyrene er forskjellig for hvert protein og bestemmer funksjonen og anvendelsen av det ferdige proteinet. Rekkefølgen aminosyrene er satt sammen bestemmes av DNA.
