Home Synthetic biology & brain sciences 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

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. Cele trei Revoluții Agrare

În cei peste 200.000 de ani de existență a speciei noastre și cele peste două milioane de ani de existență a speciei...

Ultimile postări

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 așezaseră...

1. Cele trei Revoluții Agrare

În cei peste 200.000 de ani de existență a speciei noastre și cele peste două milioane de ani de existență a speciei...

2.2 Despre ADN și codificarea proteinelor

Singurele procese naturale prin care se pot forma proteine din aminoacizi sunt cele de biosinteză și ele au loc în celule....

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...
%d bloggers like this: