А. Протеиногенные аминокислоты

Протеиногенными называются 20 аминокислот, которые кодируются генетическим кодом (см. Генетический код, активация аминокислот) и включаются в белки в процессе трансляции. Строение боковых цепей этих аминокислот приведено на с. Цитратный цикл: метаболические функции.

Классификация этих аминокислот основана как на строении, так и на полярности боковых цепей (см. Кислоты и основания).

В таблице для каждой из аминокислот приводятся следующие характеристики:
— классификация (семь классов);
— название и принятое сокращение (по трём первым буквам) (например, для гистидина — His);
— однобуквенный символ, удобный при записи белковых последовательностей (для гистидина — Н);
— полярность боковой цепи (для гистидина + 10,3): чем выше эта величина, тем более полярна молекула аминокислоты.

На схеме по мере увеличения полярности окраска поля с названием аминокислоты меняется от жёлтых тонов через зелёные к синим. Для ионогенных групп боковой цепи приведены pKa (цифры красного цвета).

К алифатическим аминокислотам относятся глицин, аланин, валин, лейцин и изолейцин. Эти аминокислоты не несут в боковой цепи гетероатомов (N, O или S), циклических группировок и характеризуются отчётливо выраженной низкой полярностью.

Также малополярны серосодержащие аминокислоты — метионин и цистеин, причём цистеин существует лишь в недиссоциированном состоянии. Благодаря образованию дисульфидных мостиков, цистеин выполняет важную функцию стабилизации пространственной структуры белков. Аминокислота цистин состоит из двух остатков цистеина, соединённых дисульфидным мостиком.

Ароматические аминокислоты содержат мезомерные (резонансно стабилизированные) циклы (см. Вода как растворитель). В этой группе лишь фенилаланин проявляет низкую полярность. Тирозин и триптофан характеризуются заметной, а гистидин — даже высокой полярностью. Имидазольное кольцо гистидина заметно протонируется уже при слабокислых значениях pH. Поэтому гистидин, обладающий ароматическими свойствами лишь в протонированной форме (см. Дегидрогеназы кетокислот), может быть отнесён к основным аминокислотам. Тирозин и триптофан сильно поглощают в УФ-области спектра между 250 и 300 нм.

Нейтральные аминокислоты содержат гидроксильные (серин, треонин) или карбоксамидные группы (аспарагин, глутамин). Хотя амидные группы неионогенны, молекулы аспарагина и глутамина высоко полярны.

Карбоксильные группы боковых цепей кислых аминокислот — апарагиновой и глутаминовой — полностью ионизированы во всем диапазоне физиологических значений pH. Аналогичным образом, боковые цепи основных аминокислот — лизина и аргинина — полностью протонированы в нейтральной области pH. Сильно основной, а, следовательно, очень полярной аминокислотой, является аргинин, содержащий гуанидиновую группировку.

Особое положение занимает пролин. Боковая цепь пролина состоит из пятичленного цикла, включающего α-углеродный атом и α-аминогруппу. Поэтому пролин, строго говоря, является не амино-, а иминокислотой. Атом азота в кольце является слабым основанием и не протонируется при физиологических значениях pH. Благодаря циклической структуре пролин вызывает изгибы полипептидной цепи, что очень существенно для структуры коллагена (см. Регуляция углеводного обмена, Коллагены).

Некоторые из перечисленных аминокислот не могут синтезироваться в организме человека и должны поступать вместе с пищей. Эти незаменимые аминокислоты (см. Питание. Органические вещества) отмечены звёздочками красного цвета.


Биомолекулы. Аминокислоты / Протеиногенные аминокислоты

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Математические модели морфогенеза / Автором предлагаемого курса лекций по математическим моделям морфогенеза является известный французский математик и философ, крупнейший специалист в области алгебраической и дифференциальной топологии, основоположник математической теории катастроф, Рене Том, получивший в 1956 году философскую премиМатематические модели морфогенеза
Автором предлагаемого курса лекций по математическим моделям морфогенеза ...
The Reef Aquarium: Science, Art, and Technology, Vol. 3 / The Reef Aquarium Volume Three: Science, Art, and Technology Reefkeeping science involves the interplay of biology, chemistry, and physics. However, a reef aquarium is not simply a product of scientific knowledge. The application of engineering and its product technology, makes it possible to duplicThe Reef Aquarium: Science, Art, and Technology, Vol. 3
The Reef Aquarium Volume Three: Science, Art, and Technology Reefkeeping science involves the interplay of biology, chemistry, and physics. However, a ...
Gene Control / Gene Control offers an articulate, current description of how gene expression is controlled in eukaryotes, reviewing and summarizing the extensive primary literature into an easily accessible format. Gene Control will be of value to students in biological sciences, as well as to scientists and cliniGene Control
Gene Control offers an articulate, current description of how gene expression is controlled in eukaryotes, reviewing and summarizing the extensive ...
Биофизика / Настоящая книга представляет собой обстоятельный курс современной биофизики, охватывающий макроскопическую биофизику (системы слуха и зрения, механизм функций нервов и мышц, работа сердца и т.д.), физическую микробиологию (действие электромагнитных излучений и ультразвука на клетки), молекулярную биБиофизика
Настоящая книга представляет собой обстоятельный курс современной биофизики, ...