Amionósavak és fehérjék

Az aminosavak

A fehérjék makromolekulák, monomerjeiket aminosavaknak nevezzük. Az aminosavaknak alapvetően két csoportjuk van:

• nem fehérjeeredetű,
• fehérjeeredetű aminosavak.

 

A fehérjeeredetű aminosavak szabad állapotban csak kis mennyiségben találhatók meg a sejtekben, főleg fehérjék felépítésében vesznek részt.

Kémiailag amino-karbonsavak, azaz a molekulában két eltérő jellegű funkciós csoport is megtalálható:

• bázisos amino-csoport,
• savas karboxil-csoport.

 

E kettős jelleg sajátos tulajdonságokat – ikerionos szerkezet, amfoter jelleg – kölcsönöz az aminosavaknak. Minden aminosav egy azonos, és egy eltérő molekula részletből áll:

• az azonos rész tartalmazza az amino-, és a karboxilcsoportokat,
• az eltérő rész az ún. oldallánc, amely szerkezetileg 20 (21) féle lehet.

Az aminosavakat az eltérő oldallánc alapján 4 nagy csoportba osztjuk:

1. Apoláris oldalláncú

• glicin (Gly) -H
• alanin (Ala) -CH3

 

2. Poláris oldalláncú aminosavak

• szerin (Ser) -CH2OH
• cisztein (Cys) -CH2SH

 

3. Savas oldalláncú aminosavak

• aszparaginsav (Asp) – CH2COOH
• glutaminsav (Glu) -CH2CH2COOH

 

4. Bázisos oldalláncú aminosavak

• Lizin (Lys) -CH2CH2CH2CH2NH2

 

A fehérjeeredetű aminosavak ún. alfa aminosavak, mivel a bázisos aminocsoport a karboxilcsoport melletti, ún. alfa szénatomhoz kapcsolódik. Ismertek béta-, ill. gamma aminosavak is, mint pl. a gamma-amino-vajsav (GABA).

Az aminosavak egy részét a szervezet nem, vagy csak elégtelen mennyiségben képes előállítani, ezeket esszenciális aminosavaknak nevezzük, melyeket a táplálékkal kell felvenni. Emberben 9 ilyen aminosav ismert, mint pl. a fenil-alanin, lizin, metionin, valin stb.

Az aminosavak tulajdonságai

Az aminosavak jellegzetes tulajdonságai különös szerkezetükre vezethetők vissza, amelyet döntően a jelenlévő funkciós csoportok határoznak meg.

 Szerkezet

Az élő sejtek citoplazmájának megfelelő pH értéken – kb. 7.4 – a molekulában megtalálható két ellentétes funkciós csoport egyaránt megnyilvánul:

• a bázisos -NH2 csoport H+ -t felvéve (+) töltésűvé,
• a savas -COOH csoport H+ -t leadva (-) töltésűvé alakul.

 

Ennek eredményeképpen a molekulában egyszerre van jelen a két ellentétes töltés. Az ilyen képződményeket ikerionnak nevezzük.

A fizikai tulajdonságaik ionrácsos szerkezetükre vezethetők vissza:

• magas olvadáspontú, szilárd vegyületek,
• vízben általában jól oldódnak, vizes oldatuk az áramot jól vezeti.

 

Kémiai tulajdonságok

Amfoter vegyületek, azaz savként és bázisként egyaránt viselkedhetnek a reakciópartnertől függően, azonban sav-bázis sajátságaikat az oldallánc kémiai természete is befolyásolja.

Biológiai szempontból legfontosabb reakciójuk a kondenzáció, melynek során az egyik aminosav amino-csoportja, és a másik aminosav karboxil-csoportja között víz kilépéssel, ún. peptidkötés jön létre.

Sarlósejtes vérszegénység

A rendellenesség nevét onnan kapta, hogy a betegek vérében lévő – az egyébként korong alakú – vörösvértestek sarló formájúak. A hibás vörösvértesteket az immunrendszer folyamatosan eltávolítja, aminek következtében csökken a vörösvértestszám (vérszegénység).

A betegség oka az, hogy a vörösvértesteket kitöltő hemoglobin egyik polipeptidláncában az egyik aminosav kicserélődik egy másikra (az egyik béta-láncban a 6. helyen levő Glu helyet Val található). Ennek következtében a hemoglobin oldékonysága megszűnik, kikristályosodik, megváltozik a sejt alakja és oxigénszállítása jelentősen romlik. Genetikai betegség.