Home IV. Biologie sintetică și științele creierului 2.1 - Despre aminoacizi și proteine

2.1 – Despre aminoacizi și proteine

Un aminoacid este o moleculă compusă dintr-un atom de carbon legat de o amină (NH2), un radical (R) și un carboxil (COOH). Radicalul este un atom, un ion sau o moleculă care are o valență nesaturată. La nivelul aminoacidului, această valență leagă radicalul de atomul de carbon. În Figura 1 am reprezentat structura generică a unui aminoacid.

Dacă privim cu atenție carboxilul, constatăm o legătură dublă între atomul de carbon și unul dintre atomii de oxigen și o legătură între atomul de carbon și un hidroxid (OH). Electronegativitatea hidroxidului provine de la atomul de oxigen și îl face pe acesta puternic instabil.

Să considerăm acum doi aminoacizi, astfel încât capătul de hidroxil al primului se află în proximitatea capătului de amină al celui de-al doilea. Hidroxidul din componența primului aminoacid are, în aceste condiții de proximitate, tendința de a rupe unul dintre cei doi electroni de valență nelegați ai atomului de azot din capătul de amină al celui de-al doilea aminoacid și a forma o moleculă stabilă de apă, lăsând liberă o valență atomului de carbon al aminei. Avem acum în proximitate două structuri:  la capătul primului aminoacid și2 la capătul celui de-al doilea (punctul de deasupra atomului de carbon, respectiv a celui de azot reprezintă electronii de valență liberi). Aceste structuri vor forma imediat o legătură covalentă generând o structură de tipul CONH2. Legătura creată în acest proces se numește legătură peptidică (Fig. 2). Noua structură are un capăt de amino și unul de hidroxil, asemenea unui aminoacid, dar conține radicalii celor doi aminoacizi din care a provenit. Un asemenea obiect se numește peptidă sau proteină. Datorită structurii aminoacizilor ei pot genera lanțuri oricât de complexe (numite proteine) în care aminoacizii sunt conectați prin legături peptidice unul cu celălalt. Structural, o proteină se poate scrie sub forma NH2CR-CONH2-CR- CONH2-…-CR-COOH, având întotdeauna un N-terminal și un C-terminal .

Asta este o proteină: un lanț de aminoacizi conectați prin legături peptidice. Geometria unei proteine poate fi extrem de sofisticată și ea joacă un rol esențial în felul în care aceasta interacționează cu moleculele din mediul ambiant. Grupul CONH2 din jurul legăturii peptidice C-N devine extrem de rigid din punct de vedere geometric, datorită delocalizării electronilor nelegați ai atomului de azot către oxigen, generând o structură plană O=C-N. Lucrul acesta face ca singurele structuri care se pot roti să fie cele ale atomilor de carbon legați de radicali (Figura 3).

În natură se găsesc peste 500 de aminoacizi. Dintre ei, 22 sunt proteinogenici, adică sunt combinați în interiorul celulei pentru a produce proteine. ADN-ul uman codează 20 din acești aminoacizi. I-am reprezentat în Figura 4, indicând pentru fiecare în parte polaritatea și solubilitatea, precum și caracterul esențial/neesențial. Astfel, aminoacizii esențiali nu pot fi sintetizați în corpul uman și este necesar să fie luați din hrană. Ceilalți pot fi produși în interiorul celulelor prin glicoliză, prin ciclul acidului citric și din fosfat pentoză.

Leave a Reply

Cele mai citite

1. Pur și simplu despre lumea de azi

Un bun prieten m-a întrebat azi de ce am făcut un blog despre ceea ce a numit el "viitor",   Mai întâi pentru că nu...

2.1 – Despre aminoacizi și proteine

Un aminoacid este o moleculă compusă dintr-un atom de carbon legat de o amină (NH2), un radical (R) și un carboxil...

1.2. Cei cărora le datorăm schimbarea paradigmei

Despre oamenii care au domesticit pentru prima dată o plantă știm foarte puțin. Știm doar că ieșiseră din Africa și se...

Ultimile postări

1.1 Brâncuși și oul dogmatic

Nu știu dacă Brâncuși l-a întâlnit vreodată pe Einstein. Cred că nici cărțile lui nu le-a citit. Este remarcabilă însă aceeași înțelegere a lumii...

2.1 Tehnologii utilizate în agricultura verticală

Având câteva decenii în spate, agricultura verticală s-a dezvoltat în jurul a două clase tehnologice majore. Ambele presupun creșterea plantelor fără sol și diferă...

5.1 Permacultura și Marele Platou de Loess al Chinei

Marelui Platou de Loess al Chinei reprezintă locul în care a apărut prima civilizație agricolă din Asia. Se întâmpla acum 11.500 de ani. De...

0. Ken Robinson sau de unde ar trebui să regândim sistemul

Ken Robinson este cel care mi-a cristalizat gândurile despre educație. De aceea, nu pot deschide secțiunea acesta a blog-ului fără ideile lui sintetizate atât...

1. Pur și simplu despre lumea de azi

Un bun prieten m-a întrebat azi de ce am făcut un blog despre ceea ce a numit el "viitor",   Mai întâi pentru că nu...
%d bloggers like this: