Az aminosavak építőelemei azoknak a fehérjéknek, enzimeknek, hormonoknak és neurotranszmittereknek, amelyeket a test gyárt. Az összes aminosav általános szerkezettel rendelkezik, amely négy molekulacsoportból áll: egy központi alfa-szén hidrogénatommal, aminocsoport, karboxilcsoport és oldalsó lánc. A testében 20 különböző típusú aminosav van, amelyek azonosak, kivéve az oldalsó láncokat, amelyek víz, affinitása és molekuláris összetételükben különböznek egymástól.
Általános aminosavszerkezet
Az aminosavak hidrogénatomot tartalmaznak; pozitív töltésű aminocsoport, amely egy nitrogénatomot és három hidrogénatomot tartalmaz; és egy negatív töltésű karboxilcsoport, amely egy szén- és két oxigénatomot tartalmaz. Ezek a molekulák, a variábilis oldallánc-csoporttal együtt, kapcsolódnak a központi alfa-szénhez. Az aminocsoport pozitív töltését más aminosavak negatív töltésű karboxilcsoportja vonzza. Ezen aminosavak közül többnek a kapcsolódása képezi az aminosavlánc gerincét. Ez a lánc összehajlik és kölcsönhatásba lép más aminosavak gerincének oldalláncaival, háromdimenziós fehérjét képezve.
Hidrofób aminosavak
Egy hosszú széntartalmú és hidrogéntartalmú oldallánc visszatartja a vizet és kötéseket képez más víztaszító vagy hidrofób oldalláncokkal. Ez a hidrofób aminosavak csoportja stabil, fizikailag tartós fehérjeszerkezetet hoz létre, amely nem oldódik fel a vízben. A kollagén, a szerkezetben lévő fehérje a szövetekben, beleértve a bőrt, az ingokat és a szalagot, viszonylag nagy arányban tartalmaz hidrofób aminosavakat. Ezzel szemben a vízzel érintkezésbe kerülő proteinek, mint például a vér hemoglobinja, viszonylag nagy arányban tartalmaznak hidrofil vagy vizet vonzó aminosavakat.
Aminosav töltés
Egyes aminosavak oldalláncai pozitív vagy negatív töltéssel rendelkeznek, ami elősegíti az erős kölcsönhatást az ellenkezőleg töltött molekulákkal. Például, egy negatív töltésű molekula ATP kötőhelye sok pozitív töltésű aminosavat tartalmazhat, hogy megkönnyítse a fehérjéhez való erős kötődést. Ezen aminosavak elektromos töltése vízoldhatóvá teszi őket, amelyek nélkülözhetetlenek lehetnek a megfelelő működéshez. Például a sarlósejtes vérszegénységgel rendelkező egyének olyan mutációval rendelkeznek, amelyben hemoglobinfehérje-láncuk egyikében negatív töltésű aminosav helyett töltött aminosav van. Ez torzítja a fehérje alakját, és a vörösvértestek nem tudnak kötődni és szállítani az oxigént.
Kén aminosavak
A cisztein és a metionin azok a két aminosav, amelyek kén az oldalláncokban. A cisztein kénmolekulája kapcsolódhat egy másik cisztein kénmolekulához, erős hidrofób kötést hozva létre, amely segít megőrizni a fehérje szerkezeti integritását. A haj és a körmök fő strukturális proteinje a keratin sok cisztein aminosavat tartalmaz. Bár a metioninban lévő kénmolekulák nem képesek kötődni más kénhez, elősegíti a molekulák anyagcseréjét az anyagcserében, ideértve a fehérjebontást és a szénhidrát-anyagcserét.
