Quali sono i quattro gruppi che compongono gli amminoacidi?
Gli aminoacidi sono gli elementi costitutivi delle proteine, degli enzimi, degli ormoni e dei neurotrasmettitori che il tuo corpo produce. Tutti gli aminoacidi condividono una struttura generale composta da quattro gruppi di molecole: un alfa-carbonio centrale con un atomo di idrogeno, un gruppo amminico, un gruppo carbossile e una catena laterale. Il tuo corpo ha 20 diversi tipi di amminoacidi che sono identici tranne che per le loro catene laterali, che differiscono per l'affinità con l'acqua, la carica e la composizione molecolare.
La cisteina è un amminoacido. (Immagine: Martin McCarthy / E + / Getty Images)Struttura aminoacidica generale
Gli amminoacidi contengono un atomo di idrogeno; un gruppo amminico caricato positivamente, che contiene un atomo di azoto e tre atomi di idrogeno; e un gruppo carbossilico caricato negativamente, che contiene un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno. Queste molecole, insieme al gruppo a catena laterale variabile, sono collegate al carbonio alfa centrale. La carica positiva del gruppo amminico è attratta dal gruppo carbossilico caricato negativamente di altri amminoacidi. Il collegamento di molti di questi amminoacidi costituisce la spina dorsale di una catena di amminoacidi. Questa catena si piega e interagisce con le catene laterali di altri backbone di aminoacidi per formare una proteina tridimensionale.
Amminoacidi idrofobici
Una catena laterale contenente una lunga serie di atomi di carbonio e idrogeno respinge l'acqua e forma legami con altre catene laterali idrorepellenti o idrofobiche. Questo ammasso di amminoacidi idrofobici crea una struttura proteica stabile e fisicamente durevole che non si dissolve in acqua. Il collagene, una proteina strutturale nei tessuti compresa la pelle, i tendini e i legamenti, ha una proporzione relativamente grande di amminoacidi idrofobici. Al contrario, le proteine che entrano in contatto con l'acqua, come l'emoglobina nel sangue, hanno una percentuale relativamente alta di aminoacidi idrofili o che attraggono l'acqua.
Carica amminoacidica
Le catene laterali di alcuni amminoacidi hanno una carica positiva o negativa, che aiuta a formare una forte interazione con le molecole caricate opposte. Ad esempio, un sito di legame per ATP, una molecola carica negativamente, può contenere molti amminoacidi carichi positivamente per aiutare a facilitare un forte legame con la proteina. La carica elettrica su questi amminoacidi li rende anche solubili in acqua, che può essere essenziale per il corretto funzionamento. Ad esempio, le persone con anemia falciforme hanno una mutazione in cui una delle loro catene di proteine dell'emoglobina ha un amminoacido non caricato invece di un amminoacido con carica negativa. Ciò distorce la forma della proteina e il globulo rosso non può legare e trasportare l'ossigeno.
Aminoacidi con zolfo
La cisteina e la metionina sono i due amminoacidi che hanno lo zolfo nelle loro catene laterali. La molecola di zolfo di una cisteina può legarsi alla molecola di zolfo di un'altra cisteina, creando un legame forte che è idrofobo e aiuta a mantenere l'integrità strutturale della proteina. La cheratina, la principale proteina strutturale nei capelli e nelle unghie, contiene molti amminoacidi di cisteina. Sebbene la molecola di zolfo nella metionina non sia in grado di legarsi ad altri solfuri, aiuta a facilitare il trasferimento di molecole nei processi metabolici, compresa la scomposizione proteica e il metabolismo dei carboidrati.
